本文简单介绍gcc的优化（-O）和调试（-g）选项。

遥想当年，同学教我用Visual Studio，开发选Debug，发布选Release，我还不知其所以然。工作后也曾以此作为面试题目，不少同学跟我当初一样青涩，回答起来支支吾吾。

其实没有纯粹的Debug和Release，都是不同选项的组合，以达到不同的目的。

使用-g选项编译，使得我们可以在源代码级别调试编译出来的程序，这也是我们通常意义下所说的调试，如调试C/C++程序。因此，我们一定会在开发时使用-g选项。为了获得更好的调试效果，通常我们不会打开编译器优化功能，即不使用-O选项（或者使用-O0显式的关闭优化）。如

gcc -g -O0 hello.c -o hello

或者

gcc -g hello.c -o hello

然而，-g与-O不是互斥的。事实上，大多数Linux发行版的程序都使用了-g选项，这意味着，尽管调试效果不好，我们能够调试已经发布的程序（当然，如果真得打算编译的话，可能还需要安装额外的源代码包和调试信息包）。比如我们也可以这样编译：

gcc -g -O2 hello.c -o hello

另外，-g和-O后面都可以接一个数字，一般地讲，数字越大，能力越强。比如优化能力

-O1 < -O2 < -O3

当然特定程序可能出现-O3的优化效果不如-O2的情况。由于-O3的某些优化过于激进，可能导致生成错误的程序，因此，大多数软件在发布时使用-O2作为默认优化选项。

-g是我们绝大多数时候会使用的编译选项，如果想调试宏，需要使用-g3，不过要小心，这可能导致生成非常大的文件。

在 什么是native compiler？什么是cross compiler？ 一文中简单介绍了target的概念。就目前来讲，我们还不得不为每一个target单独编译一套SDK，暂时gcc还无法使用命令行来选择生成不同target的指令。

不过，在同样的target下，gcc提供了-march=, -mcpu= 和-mtune= 三个选项，生成相对于该硬件平台来说较高效的代码。

-march=用来指定目标体系结构，gcc通过该选项确定使用何种指令集，如对于ARM来说可以选择armv5te或者armv7-a等。

gcc -march=armv5te -O2 hello.c

gcc -march=armv7-a -O2 hello.c

-mcpu=用来指定目标处理器，相对于-march=来说，它提供的信息更加具体，gcc可以通过该选项判断使用何种指令集，它既可以代替-march=也可以一起使用，对于ARM来说可以选择iwmmxt或者cortex-a8等等。

gcc -mcpu=iwmmxt -O2 hello.c

gcc -mcpu=cortex-a8 -O2 hello.c

-mtune=不是用来指定指令集的，而是提供给gcc更多的信息，使其可以生成更加优化的代码，通常是用来选择流水线描述。由于即使是相同的指令集，仍然可能在微体系结构上有所不同，而流水线实现的不同，可能导致相互依赖的指令的执行时间有所不同。如果gcc得到相应的描述信息，则可以通过指令调度等优化算法，生成更优的程序。它需要和-march=或者-mcpu=一起使用。

那么在什么情况下该使用这些选项呢？

如果我们无法限定程序的运行环境，那么应该尽量选择更加通用的指令集。比如Linux发布可能生成i386的指令集，这样虽然无法发挥某些用户机器的强大能力，但是能够让更多的用户直接使用。于是，某些爱折腾的同学就会选择自己编译，甚至选择那些在本地编译的发布。

如果我们明确知道生成的程序运行在哪里，那么就应该提供尽可能具体的信息。比如android手机，通常手机厂商编译android时有明确的目标平台，那么就可以通过这几个选项获得最佳的性能。