如何让 gcc 编译器不优化像 printf 这样的标准库函数调用？

Question

出于好奇，我想知道是否有任何方法可以让 gcc 不优化任何函数调用？

在生成的汇编代码中，printf函数被putchar替换。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 GCC9 正在做，clang8 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。

或使用 -fno-builtin-FUNCNAME 作为特定功能，例如 -fno-builtin-printf。

默认情况下，一些 commonly-used 标准 C 函数作为内置函数处理，类似于 __builtin_popcount。如果可能，printf 的处理程序将其替换为 putchar 或 puts。 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html

默认情况下，像 printf("a") 这样的 C 语句的实现细节不被视为可见的 side-effect，因此不会被保留。您仍然可以在 call-site 处设置断点并进入函数（至少在 asm 中，或者如果安装了调试符号，则在源代码模式下）。

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.

您无法禁用所有优化。一些优化是 gcc 通过内部表示转换为 asm 的方式所固有的。参见 Disable all optimization options in GCC。

例如即使在 -O0 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 "fully dumb" 模式试图尽可能天真地将 C 音译为 asm。为此使用 tcc。 -O0 的 Clang 和 ICC 比 gcc 更直白一些，MSVC 调试模式也是如此。

请注意，-g 对 code-gen 没有任何影响，仅对发出的元数据有影响。 GCC 使用其他选项（主要是 -O、-f* 和 -m*）来控制 code-gen，因此您始终可以安全地启用 -g 而不会影响性能，除了更大的二进制文件。这不是 debug mode（即 -O0），它只是 debug symbols.

如何让 gcc 编译器不优化像 printf 这样的标准库函数调用？

How to get the gcc compiler to not optimize a standard library function call like printf?

c

x86

assembly

gcc

compiler-optimization