Linux程序开发入门

发表于:2009-10-22 10:42

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 作者:未知    来源:51Testing软件测试网采编

  2. 优化选项这一部分的内容可以分成两部分,一部分是让编译器对代码进行分析

  后,进行的代码优化,另一部分是我们可以为编译器制定一些关于硬件的信息,让他生成对硬件结合的更好的代码,而我们之所以要用源代码来编译程序,很多情况下,是出于这方面的原因。

  首先来看代码优化,从代码的整体优化上,GCC提供了下面的选项

  -O–O1

  这两个选项的含义是一样的,GCC将执行减少代码尺寸和执行时间的优化,对于那些会严重影响编译时间的优化选项,这个级别的优化并不会执行。

  -O2

  在这一级别GCC将会提供所有支持的优化,但这其中并不包括以空间换时间的优化手段,例如编译器不会使用循环展开和函数内联。和-O相比,该选项进一步加快了编译时间和生成代码的性能。

  -O3

  除了-O2提供的优化选项外,还指定了-finline-functions,-funswitch-loops和-fgcse-afer-reload选项,目的只有一个就是全力执行代码优化。

  -Os

  这个选项是专门用来优化代码尺寸的,-Os打开了所有-O2级别中不会显著增长代码尺寸的优化选项

  -O0

  该选项代表不执行优化

  在这里要说明的是,尽管GCC提供了1~3和s这4个整体优化选项,但从实际的优化效果上来看,往往O3优化出来的程序的效率并不是最高的,而大部分情况下我们都在使用-O2,如果你希望获得最高的效率利益,那么不妨这4个选项都试试。另外,其实这些选项只不过是GCC提供的很多单方面优化的一个组合,如果你想了解更为具体的优化内容,可以去查看GCC手册,出于篇幅限制,这里不细谈了。最后要记住的一点是,如果你的程序是用于高精度数值计算的,那么记住不要使用上面任何的优化选项。

  下面来看基于硬件优化,由于这部分和计算机硬件相关,这里仅用Intel的CPU做一些说明:对于所有为Intel和AMD x86-64提供的优化选项都是用m开头的,下面写一些常用的选项:

  -march

  该选项用来指定CPU的类型,常用的有i386 \ i486 \ i586 \ pentium-mmx \ i686 \ pentium2 \ pentium3 \ pentium-m \ pentium4 \ prescott \ k6 \ athlon \ athlon-4 \ k8等等,读者可以根据自己的情况进行指定。

  -mfpmath

  该选项用于指定浮点运算单元的类型。包括

  387

  使用标准的数学协处理器

  sse

  使用SSE指令集提供的标量浮点运算。在Pentium3 \ Athlon-4以及更新的芯片上支持这个特性。另外,在pentium4以及AMD x86-64处理器上,SSE2还可以进行双精度浮点计算。

  sse,387混合使用387数学协处理器和SSE指令集,该选项可以充分的利用CPU的浮点寄存器和xmm寄存器,但是该选项还处在试验阶段。

  -malign-double

  该选项使得GCC把double \ long double \ long long类型的变量在4字节或2字节地址上对齐,在Pentium级的CPU上,这会使得代码的执行速度更快,当然带来的代价是需要更多的内存来执行程序。-mmmx –msse –msse2 –msse3 –m3dnow这些选项用来启动内置函数直接使用这些处理器扩展指令的功能。在编译3D或多媒体程序的时候,使用他们是非常有效的。

  3. 对调试的支持当程序出错的时候,我们可以在Visual Studio中轻松的进行调试,而在Linux中,一旦出现Segmentation Fault,似乎我们除了用眼睛去看代码就没有更好的选择了,其实情况不然,用GCC向程序加入一些适当的调试信息,我们可以利用GDB去调试程序。在这里,我们介绍最为常用的-g和-ggdb选项。

  先来看-g。该选项可以利用操作系统的“原生格式(native format)”生成调试信息。GDB可以直接利用这个信息。尽管我们可以把-O和-g放在一起使用,但是,这种做法是极为不推荐的。

  如果你想用GDB来调试程序,那么你可以使用-ggdb来让GCC为GDB生成更为丰富的调试信息,但是,此时你就不能用其他的调试器来进行调试了。

  最后要说明的是,上面这两个选项都可以接受一个输出调试信息的级别,默认的级别是2。如果你指定1级(-g1),那么GCC会生成最少的调试信息,这包括函数和全局变量的描述信息,但是对于局部变量和行号等信息,在这个级别是不会输出的。另外一个级别是3级(-g3),在这一级别上,GCC会为程序中的所有宏定义和符号生成调试信息。

  小结

  通过这篇文章,希望能过对想学习Linux开发中用到的一些基本的技术和知识有一个了解,并且能够自己动手开始做些试验性的工作,其实,这里还有很多问题没有谈到,例如利用GDB进行调试、利用make管理工程、利用autoconf为程序生成配置脚本、利用CVS管理程序源文件等等,这些问题有待在今后的文章中和读者一起交流。

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