Linux 上 g++ 的编译选项和性能调优（用 gcc 编译后如何运行 Linux）

g++ 是 Linux 上广泛使用的 C++ 编译器。 提供了许多编译选项来优化生成的代码。 以下是常用的编译选项和性能调整建议。

一般编译选项

-O1：优化级别1、函数内联、常量传播等。执行基本优化。
-O2：优化级别2，进一步优化，例如循环展开和指令调度。
-O3：优化级别 3。 最高级别的优化。 它包括多项优化，可显着提高性能，但代价是增加代码大小。
-Ofast：相当于-O2，但允许更多优化，可能会产生更优化的代码，也可能会引入不安全的优化。
-march=：指定目标架构，以便编译器可以生成针对特定硬件优化的代码。
-mtune=：指定目标CPU类型，以便编译器可以生成针对特定CPU优化的代码。
-msse / -msse2 / -msse3 / -mssse3 / -sse4.1 / -sse4.2：启用某些SIMD（单指令多数据）指令集扩展。
-funroll-loops：尝试内联循环以减少循环控制开销。
-fExceptions / -fno-Exceptions：控制是否生成异常处理代码。
-fPIC / -fpic14 / -fpic32：生成在共享库中有用的位置无关代码（PIC）。
-shared：生成共享库文件。
-static：生成静态库文件。
-g：生成调试信息，方便调试。

性能调整建议

选择适当的优化级别：通常为 -O2 或 - O3是最好的选择，但这取决于你的程序的特点和你的硬件环境。
利用 SIMD 指令：通过启用特定的 SIMD 指令集扩展（例如 -msse、-mssse3），可以显着改进计算。 .) 密集任务的表现。
避免不必要的内存分配：减少动态内存分配（例如使用malloc而不是new），尽量避免频繁的内存分配。 分配和释放操作。
使用并发和并行性：如果您的程序有多个可以并行运行的独立任务，请考虑使用多线程或并行计算库（例如 OpenMP）。
优化数据结构和算法：选择正确的数据结构和算法对于性能至关重要。 例如，使用哈希表代替数组来快速查找元素。
使用编译器优化报告：使用 -fopt-info 和 -fopt-info-vec 等选项，显示编译器的详细信息输出。 优化您的决策并了解正在优化哪些部分以及原因。
分析和基准测试：使用性能分析工具（例如gprof、perf）来识别瓶颈并通过基准测试来验证优化的有效性。
关注代码可维护性：在追求性能的同时，不要忽视代码的可读性和可维护性。 合理的注释、清晰的代码结构、良好的编程习惯对于长期维护至关重要。

请注意，过度优化会使您的代码难以理解和维护。 因此，在执行性能调优时，请始终权衡性能增益和代码可维护性。