优化概述

如果将未经优化的C语言程序直接运行会发现运行效率较低，并且产生的代码较大，而通过优化可以较好地解决这些问题。

优化的作用是对循环进行化简，重新组织表达式和声明，将变量直接分配到寄存器中。

通过优化可以提高程序运行效率，缩小程序编码数量。

C/C++编译器提供了不同的优化选择，通过修改cl55命令行中的-on选择就可以方便地选择不同的优化等级，n代表优化等级，包括0、1、2和3。下面给出不同优化等级的功能。

_O0优化

1、 简化控制流图
2、把变量分配到寄存器
3、分析循环的各种情况，只保留一个退出循环的分支
4、删除未用的代码
5、简化表达式和声明
6、把用inline声明的函数变为调用关系

_O1优化

除了O0的各种优化功能外，还有如下功能：
1、在分配变量时，将数值直接赋给变量而不是给出变量的索引值
2、去掉没有用的分配变量和表达式
3、去掉本地通用表达式

_O2优化

除了O1的各种优化功能外，还有如下功能：
1、完成循环优化
2、去掉全局通用的子表达式
3、去掉全局没有用的分配变量和表达式
4、完成循环的化解
5、当只用-O选项时优化器自动进行-O2优化

_O3优化

除了O2的各种优化功能外，还有如下功能：
1、去掉未调用的函数
2、简化返回值未使用的函数
3、将小函数进行内嵌调用
4、对被调用的函数声明进行重新排序，以便被优化的调用方能够找到该函数
5、完成文件级优化

volatile关键字避免优化

优化器分析数据流时将尽量减少对内存的访问，如果这个数据必须从内存中得到，则该数据必须用volatile关键字定义，这样可以使编译器不对该变量进行优化。
例如声明一个指针

unsigned int *ctrl; 

当在循环中有如下语句时

while (*ctrl != 0xFF);

优化器将只在进入循环的初始化中进行一次内存读，而在循环当中不在更新该变量的内容，如果该变量被中断或其他程序改变，由于循环中的ctrl的值没有更新，将会使程序不能按照正确的方式执行，这里应当用如下方法声明ctrl：

volatile unsigned int *ctrl;

特别当该变量在中断函数中被赋值，而该变量在主函数的循环中被用到时，必须用volatile声明该变量。