c - 我怎样才能让 GCC 编译器不优化像 'printf' 这样的标准库函数调用？

Question

有没有办法让 GCC 不优化任何函数调用？

在生成的汇编代码中，printf 函数被替换为 putchar。即使使用默认的 -O0 最小优化标志也会发生这种情况。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("a");
    return 0;
}

(Godbolt 显示 GCC 9 正在执行此操作，而 Clang 8 保持不变。)

Answer 1

使用-fno-builtin禁用标准 C 函数的所有替换和内联。 (这对于假定 memcpy(x,y, 4) 将编译为未对齐/别名安全加载而不是函数调用的代码的性能非常不利。并禁用常量传播，例如strlen 的字符串文字。所以通常你会希望在实际使用中避免这种情况。)

或者使用 -fno-builtin-FUNCNAME 作为特定函数，例如 -fno-builtin-printf。

默认情况下，一些常用的标准 C 函数被处理为内置函数，类似于 __builtin_popcount。 printf 的处理程序将其替换为 putchar 或 puts 如果可能的话。
6.59 Other Built-in Functions Provided by GCC

默认情况下，printf("a") 等 C 语句的实现细节不被视为可见的副作用，因此不会保留它们。您仍然可以在调用站点设置断点并进入函数(至少在汇编中，或者如果安装了调试符号，则在源代码模式下)。

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要禁用单个函数的其他类型的优化，请参阅 __attribute__((optimize(0))) on a function或 #pragma GCC optimize。但要注意:

The optimize attribute should be used for debugging purposes only. It is not suitable in production code.

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您不能禁用所有 优化。一些优化是 GCC 在组装过程中通过内部表示进行转换的固有方式。参见 Disable all optimization options in GCC .

例如，即使在 -O0 时，GCC 也会将 x/10 优化为乘法逆。

它仍然将 C 语句之间的所有内容存储到内存中(为了一致的调试；that's what -O0 really means)； GCC 没有尝试尽可能天真地将 C 音译为汇编语言的“完全愚蠢”模式。为此使用 tcc。 Clang和 ICC -O0 比 GCC 更直白一些，MSVC 也是如此。 Debug模式。

请注意，-g 永远不会对代码生成产生任何影响，只会对发出的元数据产生影响。 GCC 使用其他选项(主要是 -O、-f* 和 -m*)来控制代码生成，因此您始终可以安全地启用-g 不会影响性能，除了更大的二进制文件。它不是调试模式(即-O0)；它只是调试符号。