当我一步编译所有内容时，GCC 可以更好地优化事情吗？

当我传递它时，gcc 会优化代码-O2标志，但我想知道如果我将所有源文件编译为目标文件，然后再链接它们，它实际上可以做到多好。

这是一个例子：

// in a.h
int foo(int n);

// in foo.cpp
int foo(int n) {
  return n;
}

// in main.cpp
#include "a.h"
int main(void) {
  return foo(5);
}

// code used to compile it all
gcc -c -O2 foo.cpp -o foo.o
gcc -c -O2 main.cpp -o main.o
gcc -O2 foo.o main.o -o executable

通常，gcc 应该内联foo因为它是一个小函数并且-O2使-finline-small-functions， 正确的？但在这里，gcc 只能看到以下代码foo and main在创建目标文件之前独立进行，因此不会有任何类似的优化，对吗？那么，这样的编译真的会让代码变慢吗？

不过，我也可以这样编译：

gcc -O2 foo.cpp main.cpp -o executable

这样会更快吗？如果不是的话，这样会更快吗？

// in foo.cpp
int foo(int n) {
  return n;
}

// in main.cpp
#include "foo.cpp"
int main(void) {
  return foo(5);
}

Edit： 我在看objdump，其反汇编代码表明只有#include "foo.cpp"事情成功了。

看来您自己重新发现了有关C和C++使用的单独编译模型的问题。虽然它确实减轻了内存需求（这在其创建时很重要），但它通过仅向编译器公开最少的信息来实现这一点，这意味着无法执行某些优化（如本例）。

较新的语言及其模块系统可以公开尽可能多的必要信息，如果模块进入下一版本的 C++，我们希望能够发挥这些优势......

同时，最简单的事情就是链接时优化。这个想法是，您将对每个 TU（翻译单元）执行尽可能多的优化以获得目标文件，但您还将使用 IR（中间表示，编译器使用它来优化）丰富传统的目标文件（包含程序集） ) 部分或全部功能。

当调用链接器将这些目标文件合并在一起时，它不只是将文件合并在一起，而是合并 IR 表示，重新执行许多优化过程（不断传播、内联……），然后在其上创建程序集自己的。这意味着它实际上不仅仅是一个链接器，而是一个后端优化器。

当然，像所有优化过程一样，这也是有代价的，因此会导致编译时间更长。另外，这意味着编译器and应该向链接器传递一个特殊选项来触发此行为，在 gcc 的情况下，它将是-lto or -O4.