g++ O1不等于带有所有相关优化标志的O0

Question

我知道标题有点混乱。让我用一些背景来澄清我的问题：

在执行时间方面，当我用-O1标志和-O0标志编译它时，我的程序表现得很奇怪。我知道-O1标志做了许多优化，比如fauto-inc-dec -fbranch-count-reg -fcombine-stack-adjustments (根据手册页超过40 )。为了找出是哪种优化导致了这种行为，我计划一次删除一个标志，然后编译并测试，看看是否有什么变化。

在做这个实验之前，我想确保用-O1编译的程序和用-O0编译的程序加上-O1启用的所有标志(让我们调用-O0+)都有类似的行为。实际上，由于启用了相同的优化标志，我希望这两种方法都应该生成相同的二进制文件。

用O1编译

CC = g++

CFLAGS = -std=c++11 -Wall -fopenmp
SOURCE = a_count_f.cpp
EXEC = run
INC = inc

all: $(EXEC)
.PHONY: all

$(EXEC): $(SOURCE)
    $(CC) $(CFLAGS) -O1 -o $(EXEC) -I$(INC) $^

用O0+编译

CC = g++

CFLAGS = -std=c++11 -Wall -fopenmp
SOURCE = a_count_f.cpp
EXEC = run
INC = inc

OPT_FLAGS = -fauto-inc-dec -fbranch-count-reg -fcombine-stack-adjustments -fcompare-elim -fcprop-registers -fdce -fdefer-pop -ftree-builtin-call-dce -fdse -fforward-propagate -fguess-branch-probability -fif-conversion2 -fif-conversion -finline-functions-called-once -fipa-pure-const -fipa-profile -fipa-reference -fmerge-constants -fmove-loop-invariants -fomit-frame-pointer -freorder-blocks -fshrink-wrap -fshrink-wrap-separate -fsplit-wide-types -fssa-backprop -fssa-phiopt -ftree-bit-ccp -ftree-ccp -ftree-ch -ftree-coalesce-vars -ftree-copy-prop -ftree-dce -ftree-dominator-opts -ftree-dse -ftree-forwprop -ftree-fre -ftree-phiprop -ftree-scev-cprop -ftree-sink -ftree-slsr -ftree-sra -ftree-pta -ftree-ter -funit-at-a-time

all: $(EXEC)
.PHONY: all

$(EXEC): $(SOURCE)
    $(CC) $(CFLAGS) -O0 $(OPT_FLAGS) -o $(EXEC) -I$(INC) $^

然而，-O1和-O0+给出了完全不同的结果。尽管存在各种优化差异，但-O0和-O0+给出了非常相似的结果。(结果是指执行时间)

我用-Q --help=optimizers检查了这两种编译，并确认输出都启用了相同的标志。

我的下一个任务是比较汇编代码。在此之前，我想问一下，是否有人知道为什么会发生这种情况。我没有包括源代码，因为问题似乎与源代码无关。但是，如果需要的话，我可以把它附上去。

g++版本：g++ (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04) 7.3.0

Answer 1

-O1应用的优化标志仅在打开优化器时应用。您需要使用-On指定n > 0，这样优化标志才能实际执行任何操作。

换句话说，-O0不会打开优化器，所以优化标志不会做任何事情。

可以使用标志的-fno窗体关闭优化标志。例如，

-fcompare-elim 

标志由-O1打开，您可以使用

-fno-compare-elim 

另一件需要注意的事情是，正如T.C.所指出的，并非所有的优化都有一个标志。因此没有任何方法来关闭这些特定的优化。