優化概述

如果將未經優化的C語言程序直接運行會發現運行效率較低，并且產生的代碼較大，而通過優化可以較好地解決這些問題。

優化的作用是對循環進行化簡，重新組織表達式和聲明，將變量直接分配到寄存器中。

通過優化可以提高程序運行效率，縮小程序編碼數量。

C/C++編譯器提供了不同的優化選擇，通過修改cl55命令行中的-on選擇就可以方便地選擇不同的優化等級，n代表優化等級，包括0、1、2和3。下面給出不同優化等級的功能。

_O0優化

1、 簡化控制流圖
2、把變量分配到寄存器
3、分析循環的各種情況，只保留一個退出循環的分支
4、刪除未用的代碼
5、簡化表達式和聲明
6、把用inline聲明的函數變為調用關系

_O1優化

除了O0的各種優化功能外，還有如下功能：
1、在分配變量時，將數值直接賦給變量而不是給出變量的索引值
2、去掉沒有用的分配變量和表達式
3、去掉本地通用表達式

_O2優化

除了O1的各種優化功能外，還有如下功能：
1、完成循環優化
2、去掉全局通用的子表達式
3、去掉全局沒有用的分配變量和表達式
4、完成循環的化解
5、當只用-O選項時優化器自動進行-O2優化

_O3優化

除了O2的各種優化功能外，還有如下功能：
1、去掉未調用的函數
2、簡化返回值未使用的函數
3、將小函數進行內嵌調用
4、對被調用的函數聲明進行重新排序，以便被優化的調用方能夠找到該函數
5、完成文件級優化

volatile關鍵字避免優化

優化器分析數據流時將盡量減少對內存的訪問，如果這個數據必須從內存中得到，則該數據必須用volatile關鍵字定義，這樣可以使編譯器不對該變量進行優化。
例如聲明一個指針

unsigned int *ctrl; 

當在循環中有如下語句時

while (*ctrl != 0xFF);

優化器將只在進入循環的初始化中進行一次內存讀，而在循環當中不在更新該變量的內容，如果該變量被中斷或其他程序改變，由于循環中的ctrl的值沒有更新，將會使程序不能按照正確的方式執行，這里應當用如下方法聲明ctrl：

volatile unsigned int *ctrl;

特別當該變量在中斷函數中被賦值，而該變量在主函數的循環中被用到時，必須用volatile聲明該變量。