單片機(jī)編程軟件是單片機(jī)開(kāi)發(fā)不可缺少的工具之一，目前市場(chǎng)流通的單片機(jī)編程軟件主要為IAR單片機(jī)編程軟件和KEIL單片機(jī)編程軟件。

一、編譯優(yōu)化選項(xiàng)

在iar中可以設(shè)置代碼的編譯優(yōu)化等級(jí)，在工程名上右鍵選Options.。.，在彈框中選C/C++ Compiler--Optimizations，如下圖所示。

左邊的level里面是優(yōu)化等級(jí)，右邊的是附加選項(xiàng)。如果不想往下看了又有bug體質(zhì)，就把這里的level選到None上面，點(diǎn)擊OK。

二、優(yōu)化還是不優(yōu)化

優(yōu)化的目的簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)主要有兩個(gè)，減少代碼量和提高程序運(yùn)行效率。隨之而來(lái)的是什么呢？如果編譯器誤認(rèn)為你寫(xiě)的延時(shí)是“低效率”代碼，如果編譯器認(rèn)為某些變量的生命周期可以提前結(jié)束了，如果編譯器認(rèn)為某些變量你定義了沒(méi)有使用就是沒(méi)用，就會(huì)原地爆炸了。

所以還是有必要搞明白，優(yōu)化到底優(yōu)化了什么，才能決定要不要優(yōu)化。

三、IAR優(yōu)化了什么

1.None

有最好的debug支持，變量的生命周期會(huì)貫穿它的整個(gè)作用域，也就是說(shuō)編譯器不做任何優(yōu)化，只要是變量的作用域，這個(gè)變量就是有效的。

最直觀的的體現(xiàn)就是可以在live watch中查看該變量，如果它被優(yōu)化了，就查看不了了。

2.Low

仍然是具備調(diào)試支持的，優(yōu)化的是變量的生命周期，如果一個(gè)變量沒(méi)有作用了，后面不會(huì)用到它了，就會(huì)把它優(yōu)化掉，不讓它貫穿它的整個(gè)生命周期。

這有什么好處呢？這個(gè)變量不存在了，就意味著寄存器的壓力減小了很多，可以騰出更多空間給更有需要的變量。

3.Medium

除了上述優(yōu)化以外，還加入了很多新的優(yōu)化。

· Live-dead analysis and optimization

代碼是否可用的分析和優(yōu)化

· Dead code elimination

無(wú)用的代碼清除。

· Redundant label elimination

冗余標(biāo)簽消除

· Redundant branch elimination

冗余分支清除，所以可能出現(xiàn)由于對(duì)變量和分支的共同優(yōu)化，導(dǎo)致某些條件分支明明成立卻始終不會(huì)進(jìn)入，一個(gè)大坑。

· Code hoisting

代碼提升，很難理解的名字，其實(shí)就是它字面意思，就是把某些代碼（變量定義）提到作用域的頂部去，可笑的是定義的順序不變。也就是說(shuō)，你定義了全局變量a=1，然后在某個(gè)函數(shù)里輸出a，在下面定義局部變量a=2，最后輸出的結(jié)果是亂碼或者0，這取決于局部變量的默認(rèn)初始化的值。在函數(shù)里真正被輸出的，不是全局變量的a，而是局部變量的a，但是這個(gè)a只做了定義，初始化還在原位置。

· Peephole optimization

窺孔優(yōu)化，通俗點(diǎn)說(shuō)是局部?jī)?yōu)化，編譯器對(duì)部分編譯的代碼，結(jié)合目標(biāo)CPU的指令特點(diǎn)，做一些認(rèn)為可以提高性能的優(yōu)化。

· Some register content analysis and optimization

寄存器內(nèi)容分析與優(yōu)化

· Static clustering

靜態(tài)聚類。將在同一模塊內(nèi)定義的靜態(tài)變量和全局變量布置成使得在相同函數(shù)中訪問(wèn)的變量彼此緊密地存儲(chǔ)。這使得編譯器可以為多個(gè)訪問(wèn)使用相同的基指針。

· Common subexpression elimination

公共子表達(dá)式消去，在編程中會(huì)有很多地方使用相似的表達(dá)式，比如：

a=b+c+d;

e=b+c+f;

這個(gè)時(shí)候可以優(yōu)化成這樣：

tem=b+c;

a=tem+d;

e=tem+f;

4.High

最高程度的優(yōu)化。具備以上所有的優(yōu)化之外，還有：

· Instruction scheduling

指令調(diào)度，編譯器根據(jù)自己的指令調(diào)度器去重新安排指令，使得處理器運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的資源沖突情況更少，從而減少資源沖突引起的卡頓情況。

· Cross jumping

交叉跳躍

· Advanced register content analysis and optimization

高級(jí)寄存器內(nèi)容分析與優(yōu)化

· Loop unrolling

循環(huán)展開(kāi)。有一些小的循環(huán)體，在編譯時(shí)就能確定其循環(huán)次數(shù)，編譯器會(huì)啟發(fā)式得試探是否將這個(gè)循環(huán)體復(fù)制展開(kāi)，展開(kāi)循環(huán)體能減少程序的迭代次數(shù)，從而加快程序的運(yùn)行速度，但會(huì)增加代碼的大小。

編譯器會(huì)從速度和代碼大小之間去找一個(gè)平衡點(diǎn)，優(yōu)化速度和優(yōu)化代碼大小那個(gè)配置就會(huì)影響這個(gè)優(yōu)化。

· Function inlining

函數(shù)內(nèi)聯(lián)

如果一個(gè)比較小的函數(shù)在編譯時(shí)已經(jīng)能確定其準(zhǔn)確的定義了，編譯器會(huì)決定將其內(nèi)聯(lián)到調(diào)用者的內(nèi)部，這樣就會(huì)減小函數(shù)調(diào)用的開(kāi)銷。

· Code motion

代碼移動(dòng)。對(duì)循環(huán)不變的表達(dá)式和公共子表達(dá)式進(jìn)行移動(dòng)，避免其被再次評(píng)估。這個(gè)優(yōu)化會(huì)減小程序代碼體積，加快執(zhí)行速度。

· Type-based alias analysis

基于類型的別名分析。多個(gè)指針指向同一塊內(nèi)存，可以互相稱之為內(nèi)存的別名，因?yàn)檫@種情況會(huì)導(dǎo)致優(yōu)化變得很困難，因?yàn)榫幾g的時(shí)候不知道內(nèi)存是否存在。所以編譯器采用假設(shè)按照定義的類型分配了內(nèi)存去編譯優(yōu)化。

說(shuō)明：上面有些優(yōu)化，可以在iar中配置是否要使用。

高級(jí)別的優(yōu)化選項(xiàng)回增加代碼編譯的時(shí)間，并且會(huì)在調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)一些困難，比如有時(shí)候想在某個(gè)位置打斷點(diǎn)卻發(fā)現(xiàn)打不上，因?yàn)槟抢锏拇a已經(jīng)被優(yōu)化掉了，有時(shí)候想看某些變量的值，卻發(fā)現(xiàn)live watch顯示這個(gè)變量無(wú)法查看，也是被優(yōu)化掉了。
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