原標題：單片機編程軟件很簡單(22)，keil單片機編程軟件優(yōu)化等級+概念解析

Keil單片機編程軟件中的優(yōu)化等級是編譯器的一個重要功能，它允許開發(fā)者根據(jù)具體需求調(diào)整編譯器的優(yōu)化策略，從而生成更高效、更緊湊的代碼。以下是關(guān)于Keil單片機編程軟件優(yōu)化等級的概念解析：

一、優(yōu)化等級概述

Keil C51編譯器提供了0到9共10個優(yōu)化等級，高優(yōu)化級別中包含了前面所有的優(yōu)化級別。每個優(yōu)化等級都針對代碼的不同方面進行優(yōu)化，以提高程序的執(zhí)行效率、減小代碼大小或改善其他性能指標。

二、各優(yōu)化等級詳解

1. 0級優(yōu)化（無優(yōu)化）：

• 常數(shù)折疊：只要有可能，編譯器就執(zhí)行將表達式化為常數(shù)數(shù)字的計算，包括運行地址的計算。

• 簡單訪問優(yōu)化：對8051系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)和位地址進行訪問優(yōu)化。

• 跳轉(zhuǎn)優(yōu)化：編譯器總是將跳轉(zhuǎn)延至最終目標上，因此跳轉(zhuǎn)到跳轉(zhuǎn)之間的命令被刪除。

2. 1級優(yōu)化：

• 死碼消除：無用的代碼段被消除。

• 跳轉(zhuǎn)否決：根據(jù)一個測試回溯，條件跳轉(zhuǎn)被仔細檢查，以決定是否能夠簡化或刪除。

3. 2級優(yōu)化：

• 數(shù)據(jù)覆蓋：適于靜態(tài)覆蓋的數(shù)據(jù)和位段被鑒別并標記出來，連接定位器BL51通過對全局數(shù)據(jù)流的分析，選擇可靜態(tài)覆蓋的段。

4. 3級優(yōu)化：

• “窺孔”優(yōu)化：將冗余的MOV命令去掉，包括不必要的從存儲器裝入對象及裝入常數(shù)的操作。如果能節(jié)省存儲空間或程序執(zhí)行時間，復(fù)雜操作將由簡單操作所代替。

5. 4級優(yōu)化：

• 寄存器變量：使自動變量和函數(shù)參數(shù)盡可能位于工作寄存器中，只要有可能，將不為這些變量保留數(shù)據(jù)存儲器空間。

• 擴展訪問優(yōu)化：來自IDATA、XDATA、PDATA和CODE區(qū)域的變量直接包含在操作之中，因此大多數(shù)時候沒有必要將其裝入中間寄存器。

• 局部公共子式消除：如果表達式中有一個重復(fù)執(zhí)行的計算，第一次計算的結(jié)果被保存，后續(xù)計算將使用這個結(jié)果，從而消除繁雜的計算。

• CASE/SWITCH語句優(yōu)化：將CASE/SWITCH語句作為跳轉(zhuǎn)表或跳轉(zhuǎn)串優(yōu)化。

1. 5級優(yōu)化：

• 全局公共子式消除：只要有可能，函數(shù)內(nèi)部相同的子表達式只計算一次，中間結(jié)果存入一個寄存器以代替新的計算。

• 簡單循環(huán)優(yōu)化：以常量占據(jù)一段內(nèi)存的循環(huán)在運行時被優(yōu)化。

2. 6級優(yōu)化：

• 回路循環(huán)：如果程序代碼能更快更有效地執(zhí)行，程序回路將進行循環(huán)優(yōu)化。

3. 7級優(yōu)化：

• 擴展入口優(yōu)化：在適合時對寄存器變量使用DPTR數(shù)據(jù)指針，指針和數(shù)組訪問被優(yōu)化以減小程序代碼和提高執(zhí)行速度。

4. 8級優(yōu)化：

• 公共尾部合并：對同一個函數(shù)有多處調(diào)用時，一些設(shè)置代碼可被重復(fù)使用，從而減小程序代碼長度。

5. 9級優(yōu)化：

• 公共子程序塊：檢測重復(fù)使用的指令序列，并將它們轉(zhuǎn)換為子程序。C51甚至會重新安排代碼以獲得更多的重復(fù)使用指令序列。

三、優(yōu)化等級的選擇

優(yōu)化等級的選擇應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來決定。一般來說，較高的優(yōu)化等級可以生成更高效的代碼，但也可能增加編譯的復(fù)雜性和調(diào)試的難度。在開發(fā)階段，為了便于調(diào)試和理解程序行為，可以選擇較低的優(yōu)化等級。而在產(chǎn)品發(fā)布前，為了最大化程序性能，可以選擇較高的優(yōu)化等級。

需要注意的是，優(yōu)化等級并非越高越好。在某些情況下，過高的優(yōu)化等級可能導致代碼邏輯出錯或性能下降。因此，在選擇優(yōu)化等級時，應(yīng)綜合考慮代碼的可讀性、可維護性以及性能需求。

綜上所述，Keil單片機編程軟件的優(yōu)化等級是一個強大的功能，它允許開發(fā)者根據(jù)具體需求調(diào)整編譯器的優(yōu)化策略。通過合理選擇優(yōu)化等級，可以生成更高效、更緊湊的代碼，從而提高程序的執(zhí)行效率和可靠性。