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我正在和朋友讨论一个优化问题，需要一些帮助来追踪这个问题的答案，希望我可以进一步阅读一些官方文档。

有人告诉我，在生产构建设置中编译一个简单程序（即：CCOPTS+=-O4，无调试等）时，以下代码：

#define COEFFICIENT_F  (5.0f)
...
...
float f = 1.0f / COEFFICIENT_F;

...将自动优化为如下所示：

#define COEFFICIENT_F  (5.0f)
...
...
#define INV_COEFFICIENT_F (0.2f)
float f = 1.0f * INV_COEFFICIENT_F;

同时，如果我正在为调试构建进行编译（即：）CCOPTS+=-O0 DEBUG=-g，则代码不会在预处理器级别优化此类操作。

所以，我的问题是双重的：

  1. 传递给编译器的优化级别会影响预处理器做出的决定吗？
  2. 例如，GCC 是否会自动执行此类转换，包括在预处理时预先计算逆系数，并将其存储在我的代码的数据段中，以及乘以而不是除以倒数？

谢谢！

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你的答案是：

  1. 不会。预处理按照标准中的定义执行，不受任何优化级别的影响。

  2. 您所指的优化不是在预处理时执行的，而是在从前端到代码生成器的漫长道路上执行的。

于 2013-06-05T16:24:49.837 回答
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这实际上取决于编译器的确切用法和确切情况。在您给出的确切示例中，编译器必须非常愚蠢才能弄清楚这一点1.0f/5.0f = 0.2f，就像1.0f*0.2f = 0.2f（好吧，在这两种情况下，结果可能0.1999996或类似的东西。

现在，如果相反，我们有一些编译器在编译过程中无法计算出的数据：

 float f[] = { 3.1415926f, 1.0f, 9.82f, 1.4142f };
 float res[4]; 

 for(int i = 0; i < 4; i++)
    res[i] = f[i] / COEFFICIENT_F;

对比

 for(int i = 0; i < 4; i++)
    res[i] = f[i] * INV_COEFFICIENT_F;

它可能会产生一些差异（特别是在较低的优化级别，因为优化器不会用其他数学运算替换琐碎的数学运算，直到您至少达到 -O2）。

这有多大的不同取决于处理器架构。

要找出确切的差异，您必须编写一个小程序并测量它。（做比四个更大的数字！）

于 2013-06-05T16:29:02.913 回答