如何更改一项功能的优化级别？答案

【问题标题】：How to change optimization level of one function?如何更改一项功能的优化级别？
【发布时间】：2015-10-01 03:47:01
【问题描述】：

这与 Determine cause of segfault when using -O3? 有关，在问题中，当使用特定版本的 GCC 使用 -O3 编译时，我在特定函数中发现了段错误。在-O3，使用了向量化指令（在-O2，它们没有使用）。

我想将单个函数包装在较低的优化级别。根据Switching off optimization for a specific function in GCC 4.2.2，我可以做到。但是，按照问题和答案中的各种链接，我没有找到“确切地说，如何去做”的答案。

如何标记单个函数以使用不同的优化级别？

相关，我不想将此函数移动到单独的文件中，然后为其提供不同的 makefile 配方。这样做会打开另一个蠕虫罐，例如仅在某些平台上将其应用于 GCC 4.9。

【问题讨论】：

只是备份你真的不想做单独的文件选项，就好像你用不同的选项编译不同的单元，你是在咕咕咕。跨度>
对我来说听起来像是XY-problem。如果您的代码在优化方面表现不佳，它很可能表现出未定义的行为。如果没有优化就没有出现实际上是一个不好的迹象。与其试图摆弄优化，不如明确地寻找原因。当然，除非您能证明这是由于编译器中的错误造成的。在这种情况下，问题就出现了，您如何保证此错误不会出现在其他地方。在这里，使用补丁或更新的编译器是正确的方法。
@Olaf - 问题出现在-O3，但不在-O2。在-O3，GCC 使用 SSE 指令。我能说的最好的，vmovdqa 需要 128 位对齐的字，但代码不能保证它。当使用这个特定的代码路径时，代码保证数组是 64 位对齐的。使用 Clang 及其未定义的行为清理程序，代码也很干净。我想我正在解决编译器错误。
@jww 你是在说 mingw-w64 中的this bug 吗？
@Matt - 可能是一样的，但我不确定。我没有 GCC 经验/专业知识可言。（我已经习惯了只使用 GCC 的事情。当我遇到不是我的错的问题时，这种情况很少见）。

标签： c gcc optimization pragma

【解决方案1】：

我知道这个问题被标记为 GCC，但我只是 looking into doing this portably 并认为结果可能对某人有用，所以：

GCC 有一个optimize(X) 函数属性
Clang 具有optnone 和minsize 函数属性（使用__has_attribute 来测试支持）。因为我相信 3.5 它也有#pragma clang optimize on|off。
英特尔 C/C++ 编译器具有 #pragma intel optimization_level 0，适用于编译指示之后的下一个函数
MSVC有#pragma optimize，适用于pragma之后的第一个函数
IBM XL 有 #pragma option_override(funcname, "opt(level,X)")。请注意，13.1.6（至少）为 __has_attribute(optnone) 返回 true，但实际上并不支持它。
ARM有#pragma Onum，可以加上#pragma push/pop
ODS 有 #pragma opt X (funcname)
Cray 有 #pragma _CRI [no]opt
TI 有 #pragma FUNCTION_OPTIONS(func,"…") (C) 和 #pragma FUNCTION_OPTIONS("…") (C++)
IAR 有 #pragma optimize=...
Pelles C 拥有#pragma optimize time/size/none

因此，对于 GCC/ICC/MSVC/clang/IAR/Pelles 和 TI C++，您可以定义一个刚刚放在函数前面的宏。如果您想支持 XL、ODS 和 TI C，您可以添加函数名称作为参数。 ARM 需要在函数之后使用另一个宏来弹出设置。对于 Cray AFAIK，您无法恢复之前的值，只能关闭再打开优化。

我认为这样做的主要原因是禁用对有问题的编译器（或暴露代码中的错误的编译器）的优化，因此统一的可移植体验可能并不重要，但希望此列表可以帮助某人找到合适的他们的编译器的解决方案。

编辑：同样值得注意的是，禁用优化是相对常见的，因为之前工作的代码不再工作了。虽然编译器中可能存在错误，但您的代码更有可能依赖于未定义的行为，并且更新、更智能的编译器可以并且将会忽略未定义的情况。在这种情况下，正确的答案不是禁用优化，而是修复您的代码。 clang 和 gcc 上的 UBsan 在这里可以提供很多帮助；使用-fsanitize=undefined 编译，许多未定义的行为将在运行时开始发出警告。另外，尝试使用所有可以启用的警告选项进行编译；对于 GCC，这意味着 -Wall -Wextra，对于铿锵声输入 -Weverything。

【讨论】：

在 clang 上似乎没有做任何事情：godbolt.org/z/W8jsbx33T

【解决方案2】：

在https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Common-Function-Attributes.html#Common-Function-Attributes中有描述

您可以通过这样声明函数来更改级别：

void some_func() __attribute__ ((optimize(1))) {
    ....
}

为其强制优化级别 1。

【讨论】：

有便携式解决方案吗？这可以移植到clang吗？
不，它是 GCC 特定的。 Clang 有一个更严厉的optnone，它会扼杀所有优化。但两者都只是自定义扩展。函数级优化没有标准。
感谢病毒。我希望有一个可移植的解决方案，因为这是一个跨平台库。在 Android、BSD、iOS、Linux、OS X、Solaris 和 Windows 上使用相同的源代码集。
属性必须在函数签名之前，而不是在我的例子之后。

【解决方案3】：

下面是如何使用编译指示：

#pragma GCC push_options
#pragma GCC optimize ("-O2")
void xorbuf(byte *buf, const byte *mask, size_t count)
{
   ...
}
#pragma GCC pop_options

为了使其可移植，如下所示。

#define GCC_OPTIMIZE_AWARE (__GNUC__ > 4 || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 7)) || defined(__clang__)

#if GCC_OPTIMIZE_AWARE
# pragma GCC push_options
# pragma GCC optimize ("-O2")
#endif

它需要被包装因为-Wall，旧版本的 GCC 不理解-Wno-unknown-pragma，它们会导致编译噪音。在现场会遇到旧版本，例如 OpenBSD 上的 GCC 4.2.1。

但根据来自 GCC 邮件列表的 When did 'pragma optimize' become available? 上的 Markus Trippelsdorf：

这通常是个坏主意，因为“pragma GCC optimize”的意思是仅编译器调试帮助。它不应该在生产中使用代码。

【讨论】：