GCC 优化 CPU 和内存使用

Question

有没有办法使用选项标志在 cpu 和内存方面优化 GCC 编译代码？ 使用 O3 而不是 01 会增加或减少内存或 CPU 使用量吗？

Answer 1

您可以尝试-Os，它类似于-O2（良好的 CPU 速度），同时尝试减小二进制大小。

查看各种优化here。

Answer 2

关于内存使用：

• -Os 减小程序的二进制大小。它对运行时内存使用的影响有限（C/C++ 内存分配和释放是“手动”的）。

  我说有限，因为tail recursion optimization 可以降低堆栈使用率（此优化也将与-O2 / -O3 一起执行）。

• -flto (link time optimization) 选项还可以减小二进制大小。

CPU 使用率：

• 高度优化的代码（例如-O3）会给 CPU 带来压力，但这并不意味着 CPU 总功耗会更高（它可能会导致执行时间最短）。

  例如在Compiler-Based Optimizations Impact on Embedded Software Power Consumption（不是严格与 GCC 相关，但很有趣）中，他们发现启用各种全局速度编译器优化会导致 DSP 的功耗显着增加（平均增加 25%）。尽管这些优化增加了 DSP 的功耗，但运行算法时的能耗平均降低了 95%

• 配置文件引导优化可以降低 CPU 消耗 (The risks of using PGO (profile-guided optimization) with production environment)。

• 看看Can we optimize code to reduce power consumption?

也许您应该使用-O2，不要担心：如果您希望节省电力/内存，您的应用程序的整体设计将比编译器开关更有效。

Answer 3

上面提到了代码大小优化。

我只关注 CPU 优化。您可以编写处理器利用率低的非常好的/优化的代码，以及最大化 CPU 利用率的非常差的/未优化的代码。

那么您如何最有效地使用您的处理器？

1. 首先，使用一个好的优化编译器。我不会谈论 GCC，但英特尔和其他一些购买的编译器（例如 PGI）非常擅长优化。
2. 利用底层硬件，例如向量指令、FMA、寄存器等。
3. 遵循使用外围设备的最佳做法，例如蜂窝、wifi、gps 等。
4. 遵循软件设计的最佳实践，例如延迟隐藏、通过使用中断避免轮询、在适当的情况下使用线程池等

祝你好运。