GCC：-O3和-Os之间的差异

Question

我对GCC -O3标志非常熟悉，但是它与-Os有何不同，在哪种情况下我们应该优先选择其他？

Answer 1

GCC文档描述了这些选项非常明确地做了什么。

-O3尝试极大地优化代码以提高性能。 它包括所有优化--O2包括，以及更多。

另一方面，-Os指示海湾合作委员会“优化规模”。 它支持所有不会增加可执行文件大小的 -O2优化，然后它还会切换一些优化标志以进一步减少可执行文件的大小。

请注意，我的描述有点模糊不清 - 请阅读GCC文档，以便更深入地讨论哪些标志已针对任一优化级别启用。

我相信-O *优化级别就是 - 相互排斥，独特的优化级别 。 混合它们并没有多大意义，因为两个级别将启用或省略另一个有意遗漏或启用的标志（分别）。 如果你想混合和匹配（你可能实际上不想这样做，除非你有一个非常好的理由想要一组特定的标志），你最好阅读文档并混合和匹配每个级别的标志手动启用。

我想我还将链接Gentoo Linux Wiki上的这篇文章 ， 该文章讨论了与构建操作系统软件包相关的优化标志。 显然并非所有这些都适用，但它仍然包含一些有趣的信息 - 一个：

使用-O3进行编译并不是提高性能的有保证的方法，实际上在很多情况下，由于更大的二进制文件和更大的内存使用量，可能会降低系统速度。 -O3也可以打破几个包。 因此，不建议使用-O3。

根据该文章，-O2在大多数情况下“与-O3一样好”，并且对于破碎的可执行输出更安全。

Answer 2

我建议阅读GCC文档。 -O3用于获取快速运行的代码（即使以某些代码膨胀为代价），而-Os则针对生成的代码的大小进行优化。

有大量其他（模糊的）GCC 优化标志 （例如-fgcse-sm ），其中许多甚至在-O3都没有启用。

在编译时和链接时，除了-O3或-Os之外，您可能也会对-flto （用于链接时优化 ）感兴趣。 然后也看到这个答案 。

最后，请注意使用最新版本的GCC（目前在2013年底为4.8），因为GCC正在显着改进其优化。

您可能还想使用-mtune = native （至少对于x86）。

您甚至可以编写自己的优化传递，特定于您自己的特定库和API，可能使用MELT插件。

正如CmdrMoozy回答你可能更喜欢使用-O2不是-O3 （但请注意，最近的GCC版本已经改进了很多-O3 ，因此Gentoo引用 - 对-O3和对-O2支持变得不那么相关了。）。

此外，正如这篇SlashDot-ed Stack论文 （Xi Wang，Nickolai Zeldovich，M。Frans Kaashoek和Armando Solar-Lezama）所示，许多程序并不完全符合C标准，并且当一些有效时不满意（并且表现不正确）优化已完成。 未定义的行为是一个棘手的主题。

顺便说一句，注意使用-O3通常会使你的编译时间变得更大，并且经常（但并非总是）带来比-O2甚至-O1更多的性能。（用-flto更糟糕） 。 这就是我很少使用它的原因。

Answer 3

这取决于。 您需要优化速度或尺寸吗？

-O3
优化更多。 -O3打开-O2指定的所有优化，并打开-finline-functions，-funswitch-loops，-fpredictive-commoning，-fgcse-after-reload，-ftree-loop-vectorize，-ftree-slp-vectorize ，-fvect-cost-model，-ftree-partial-pre和-fipa-cp-clone选项。

-O0
减少编译时间并使调试产生预期的结果。 这是默认值。

-os
优化尺寸。 -Os启用所有通常不会增加代码大小的-O2优化。 它还执行旨在减少代码大小的进一步优化。
-Os禁用以下优化标志：

-falign-functions -falign-jumps -falign-loops -falign-labels -freorder-blocks -freorder-blocks-and-partition -fprefetch-loop-arrays

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html

实际上， -O是一长串独立优化的简写。 如果你不知道你需要什么，那就去-O3吧 。

Answer 4

-O3优化速度，而-Os优化空间。 这意味着-O3将为您提供快速可执行文件，但它可能相当大，并且-Os为您提供较小的可执行文件，但它可能会更慢。

空间和时间效率通常是一种权衡。 更快的算法倾向于占用更多空间，其中就地算法（不增加空间使用的算法）往往效率较低。

通常现代计算机具有足够的存储空间，因此通常优选-O3。 但是，如果您正在为低内存（如小型设备）编程，您可能更喜欢-Os

Answer 5

这真的不可能回答，一个简单的规则是在关键代码路径上使用优化速度，并在非关键代码路径上优化大小，例如加载，......

有些编译器可以在两个传递中为你决定它，第一个编译器创建一个具有分析支持的特殊可执行文件，运行应用程序来收集数据，第二个编译能够根据最佳数据来决定。 它允许去虚拟化，分支预测，......