GCC编译优化指南

GCC编译优化指南

　　前言
　　网上关于编译优化的文章很多，但大多零零散散，不成体系，本文试图给出一个完整和清晰的优化思路，同时提供在实践中如何进行优化的详尽参考。但是，在介绍所有优化知识之前首先引用LFS-Book中的一句忠告：“使用编译器优化得到的小幅度性能提升，与它带来的风险相比微不足道”。你还要进行优化吗？ 

　　OK, crazy guy! Let's Go!!

　　在继续之前，作者还是奉劝各位：如果追求极致的优化，那么它将是一件既耗时又麻烦的事情，你会陷入无止尽的测试、测试、再测试……另外 Gentoo wiki 上有这么一句话："GCC has well over a hundred individual optimization flags and it would be insane to try and describe them all."所以本文不会涉及全部GCC优化选项。最后作者还是再罗唆一句：优化应当适可而止为好，将精力留出来做一些其它事情会更有意义！

　　先决条件

　　本文的主要读者是 LFS/Gentoo 的玩家，基本上比较 crazy 的玩家都接触过，如果你之前从未使用过 LFS/Gentoo ，请先按照《Linux From Scratch 6.2 中文版》做一遍 LFS ，然后再来阅读此文将会更有意义。另外，本文是建立在《深入理解软件包的配置、编译与安装》一文基础之上的，在开始阅读本文之前，请先阅读它。

　　基本原理

　　我们首先从三个方面来看与优化相关的内容：

　　从运行时的依赖关系来看，对性能有较大影响的组件有 kernel 和 glibc ，虽然这严格说来这不属于本文的话题，但是经过精心选择、精心配置、精心编译的内核与C库将对提高系统的运行速度起着基础性的作用。

　　从被编译的软件包来看，每个软件包的 configure 脚本都提供了许多配置选项，其中有许多选项是与性能息息相关的。比如，对于 Apache-2.2.6 而言，你可以使用 --enable-MODULE=static 将模块静态编译进核心，使用 --disable-MODULE 禁用不需要的模块，使用 --with-mpm=MPM 选择一个高效的多路处理模块，在不需要IPv6的情况下使用 --disable-ipv6 禁用IPv6支持，在不使用线程化的MPM时使用 --disable-threads 禁用线程支持，等等……这部分内容显然不可能在本文中进行完整的讲述，本文只能讲述与优化相关的通用选项。针对特定的软件包，请在编译前使用 configure --help 查看所有选项，并精心选择。

　　从编译过程自身来看，将源代码编译为二进制文件是在 Makefile 文件的指导下，由 make 程序调用一条条编译命令完成的。而将源代码编译为二进制文件又需要经过以下四个步骤：预处理(cpp) → 编译(gcc或g++) → 汇编(as) → 连接(ld) ；括号中表示每个阶段所使用的程序，它们分别属于 GCC 和 Binutils 软件包。显然的，优化应当从编译工具自身的选择以及控制编译工具的行为入手。

　　大体上编译优化就这"三板斧"(其实是"三脚猫")了，本文接下来的内容将讨论这只猫的后两只脚。