代码优化与库构建指南-优快云博客

第一级：代码调整
代码调整是一种局部的思维方式；基本上不触及算法层级；它面向的是代码，而不是问题；所以：语句调整，用汇编重写、指令调整、换一种语言实现、换一个编译器、循环展开、参数传递优化等都属于这一级；这个级别试图执行9种单独的优化功能：

-fdefer-pop
-fmerge-constans
-fthread-jumps
-floop-optimize
-fif-conversion: if-then
-fif-conversion2
-fdelayed-branch
-fguess-branch-probability
-fcprop-registers
第二级：新的视角
新的视角强调的重点是针对问题的算法；即选择和构造适合于问题的算法；（冒泡排序还是快排的选择问题是这一级早就应该完成的）很多经典算法都对问题作了一些假设(包括我们当前已经完成的算法实现)，而在面对实际问题时“新的视角”提示我们应该重新检视这些假设，并尝试不同的思考问题的角度，寻求适合于问题的新算法；编译器还试图采用以下几种优化。
10. -fforce-mem
11. -foptimize-sibling-calls
12. -fstrength-reduce
13. -fgcse
14. -fcse-follow-jumps
15. -frerun-cse-after-loop
16. -fdelete-null-pointer-checks
17. -fextensive-optimizations
18. -fregmove
19. -fschedule-insns
20. -fsched-interblock
21. -fcaller-saves
22. -fpeephole2
23. -freorder-blocks
24. -fstrict-aliasing
25. -funit-at-a-time
26. -falign-functions
27. -fcrossjumping
第三级：表驱动状态机
将问题抽象为另一种等价的数学模型或假想机器模型，比如构造出某种表驱动状态机；这一级其实是第二级的延伸，只是产生的效果更加明显，但它有其本身的特点（任何算法和优化活动都可以看作是他的投影）；这一级一般可以产生无与伦比的快速程序，要达到这一级需要大量修炼的;并且思考时必须放弃很多已有的概念或者这些概念不再重要，比如：变量、指针、空间、函数、对象等，剩下的只应该是那个表驱动状态机；我想把这种境界描述为：空寂中，一些输入驱动着一个带有状态的机器按设定好的最短路线运转着；除此之外have nothing; 既：把解决一个问题的算法看作一个机器，它有一些可变的状态、有一些记忆、有一些按状态运行的规则，然后一些输入驱动这个机器运转；这就是第三级要求的思考优化问题的切入点，也就是寻找一部机器，使它运行经过的路径最短(可能是速度也可能是空间等等) 。编译器还试图采用以下这种优化方式。
28. -finline-functions
29. -fweb
30. -fgcse-after-relo
静态库

（1）制作步骤
1）编译.o文件

2）将.o文件打包：ar rcs libname.a file1.o file2.o file3.o …

3）将头文件与库一起发布
1
2
3
4
5
文件内容及路径分布如下：

[root@centos1 calc]# tree
.
├── include
│ └── head.h
├── lib
├── main.c
└── src
├── add.c
└── sub.c

1 #include<stdio.h>
2
3 int add(int a, int b);
4 int sub(int a, int b);
head.h
1 #include “head.h”
2
3 int sub(int a, int b)
4 {
5 return a - b;
6 }
sub.c
编译为.o文件
进入到 src 目录下执行：

[root@centos1 src]# gcc -c *.c -I …/include/
[root@centos1 src]# ll
总用量 16
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:53 add.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:10 add.o
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:24 sub.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:10 sub.o
将.o文件打包，制作成libCalc.a静态库
[root@centos1 src]# ar rcs libCalc.a *.o
[root@centos1 src]# ll
总用量 20
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:53 add.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:10 add.o
-rw-r–r–. 1 root root 2688 4月 20 15:12 libCalc.a
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:24 sub.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:10 sub.o
1.动态库制作步骤

（1）编译与位置无关的代码（下图共享库），生成.o目标文件，关键参数 -fPIC

进程虚拟地址空间

（2）将.o文件打包，关键参数 -shared

（3）将库与头文件一起发布

生成.o目标文件
文件路径和内容同上，进入到src目录，生成.o目标文件：

[root@centos1 src]# gcc -fPIC -c *.c -I …/include/
[root@centos1 src]# ll
总用量 16
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:53 add.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:20 add.o
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:24 sub.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:20 sub.o
将.o文件打包生成动态库
[root@centos1 src]# gcc -shared -o libCalc.so *.o
[root@centos1 src]# ll
总用量 24
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:53 add.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:20 add.o
-rwxr-xr-x. 1 root root 5817 4月 20 15:21 libCalc.so
-rw-r–r–. 1 root root 63 4月 20 14:24 sub.c
-rw-r–r–. 1 root root 1240 4月 20 15:20 sub.o

CMake使用
一、基本使用

安装：下载二进制包后可直接解压使用

从源码安装则执行命令：./bootstrap; make; make install——尝试执行bootstrap失败

使用：cmake dir_path，生成工程文件或makefile文件

二、概念

out-of-source build，与in-source build相对，即将编译输出文件与源文件放到不同目录中；

三、基本结构

1，依赖CMakeLists.txt文件，项目主目标一个，主目录中可指定包含的子目录；

2，在项目CMakeLists.txt中使用project指定项目名称，add_subdirectory添加子目录

3，子目录CMakeLists.txt将从父目录CMakeLists.txt继承设置（TBD，待检验）

四、语法

1
变量：使用set命令显式定义及赋值，在非if语句中，使用 $KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 62: \dotsnd (args ...) #̲命令不分大小写，参数使用空格分\dots$ {var}) <=> Add_executable(a b c) #变量使用${xxx}引用
1
条件语句：
if(var) #var 非empty 0 N No OFF FALSE… #非运算使用NOT

…
1
else()/elseif() … endif(var)

循环语句
1
Set(VAR a b c)

Foreach(f ${VAR}) …Endforeach(f)

循环语句
1
WHILE() … ENDWHILE()

五、内部变量

CMAKE_C_COMPILER：指定C编译器

CMAKE_CXX_COMPILER：

CMAKE_C_FLAGS：编译C文件时的选项，如-g；也可以通过add_definitions添加编译选项

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH：可执行文件的存放路径

LIBRARY_OUTPUT_PATH：库文件路径

CMAKE_BUILD_TYPE:：build 类型(Debug, Release, …)，CMAKE_BUILD_TYPE=Debug

BUILD_SHARED_LIBS：Switch between shared and static libraries
内置变量的使用：