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张爱玲曾说过：“开发过程就是个玄学。”
有时候，程序在Debug模式下运行的好好的，一Release就crash了。
有时候，程序在Debug模式下崩溃了，Release模式下居然能正常运行。
可能很多人都遇到过以上的情况。
用C/C++的朋友都知道编译器编译有各种优化级别，编译器优化级别大体如下：
O0(默认选项)：不开启优化，方便功能调试
Og：方便调试的优化选项(比O1更保守)
O1：保守的优化选项，打开了四十多个优化选项
O2：常用的发布优化选项，在O1的基础上额外打开了四十多个优化选项，包括自动内联等规则
Os：产生较小代码体积的优化选项(比O2更保守)
O3：较为激进的优化选项(对错误编码容忍度最低)，在O2的基础上额外打开了十多个优化选项
Ofast：打开可导致不符合IEEE浮点数等标准的性能优化选项。
具体介绍如下：
O0：编译器默认就是O0，该选项下不会开启优化，方便开发者调试。
O1：致力于在不需要过多的编译时间情况下，尽量减少代码大小和尽量提高程序运行速度，它开启了下面的优化标志：
- -fdelayed-branch
- -fdse
- -fforward-propagate
- -fguess-branch-probability
- -fif-conversion
- -fif-conversion2
- -finline-functions-called-once
- -fipa-modref
- -fipa-profile
- -fipa-pure-const
- -fipa-reference
- -fipa-reference-addressable
- -fmerge-constants
- -fmove-loop-invariants
- -fomit-frame-pointer
- -freorder-blocks
- -fshrink-wrap
- -fshrink-wrap-separate
- -fsplit-wide-types
- -fssa-backprop
- -fssa-phiopt
- -ftree-bit-ccp
- -ftree-ccp
- -ftree-ch
- -ftree-coalesce-vars
- -ftree-copy-prop
- -ftree-dce
- ftree-dominator-opts
- -ftree-dse
- -ftree-forwprop
- -ftree-fre
- -ftree-phiprop
- -ftree-pta
- -ftree-scev-cprop
- -ftree-sink
- -ftree-slsr
- -ftree-sra
- -ftree-ter
- -funit-at-a-time
Og：如果是为了调试，该选项是比O0更好的选择，它会打开O1大部分优化标志，但是不会启用那些影响调试的标志：
- -fbranch-count-reg
- -fdelayed-branch
- -fdse
- -fif-conversion
- -fif-conversion2
- -finline-functions-called-once
- -fmove-loop-invariants
- -fssa-phiopt
- -ftree-bit-ccp
- -ftree-dse
- -ftree-pta
- -ftree-sra
O2：常见的Release级别，该选项下几乎执行了所有支持的优化选项，它增加了编译时间，提高了程序的运行速度，又额外打开了以下优化标志：
- -flra-remat
- -foptimize-sibling-calls
- -foptimize-strlen
- -fpartial-inlining
- -fpeephole2
- -freorder-blocks-algorithm=stc
- -freorder-blocks-and-partition
- -freorder-functions
- -frerun-cse-after-loop
- -fschedule-insns
- -fschedule-insns2 -fsched-interblock
- -fsched-spec
- -fstore-merging
- -fstrict-aliasing
- -fthread-jumps
- -ftree-builtin-call-dce
- -ftree-pre
- -ftree-switch-conversion
- -ftree-tail-merge
- -ftree-vrp
Os：打开了几乎所有的O2优化标志，除了那些经常会增加代码大小的优化标志：
- -falign-functions
- -falign-jumps
- -falign-labels
- -falign-loops
- -fprefetch-loop-arrays
- -freorder-blocks-algorithm=stc
它还启用了-finline-functions优化标志，使编译器根据代码大小而不是程序运行速度进行优化，为了减少代码大小。
O3：在O2的基础上又打开了以下优化标志
- -fgcse-after-reload
- -fipa-cp-clone
- -floop-interchange
- -floop-unroll-and-jam
- -fpeel-loops
- -fpredictive-commoning
- -fsplit-loops
- -fsplit-paths
- -ftree-loop-distribution
- -ftree-loop-vectorize
- -ftree-partial-pre
- -ftree-slp-vectorize
- -funswitch-loops
- -fvect-cost-model
- -fvect-cost-model=dynamic
- -fversion-loops-for-strides
Ofast：更加激进的编译选项，它不会严格遵循标准，在O3的优化基础上，它又开启了一些可能导致不符合IEEE浮点数等标准的性能优化选项，如- fast-math， -fallow-store-data-races等。
tips：上述优化选项如果想要了解具体含义可以看https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html 官方文档。
编译器有这么多优化级别，Debug版本和Release版本其实就是优化级别的区别，Debug称为调试版本，编译的结果通常包含有调试信息，没有做任何优化，方便开发人员进行调试，Release称为发布版本，不会携带调试信息，同时编译器对代码进行了很多优化，使代码更小，速度更快，发布给用户使用，给用户使用以更好的体验。但Release模式编译比Debug模式花的时间也会更多。
Debug模式下在内存分配上有所区别，在我们申请内存时，Debug模式会多申请一部分空间，分布在内存块的前后，用于存放调试信息。
对于未初始化的变量，Debug模式下会默认对其进行初始化，而Release模式则不会，所以就有个常见的问题，局部变量未初始化时，Debug模式和Release模式表现有所不同。
- bool func() {
- bool found;
- for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
- if (vec[i] == 3) {
- found = true;
- }
- }
- return found;
- }
Debug模式下可能运行正常，但Release模式下可能会返回错误结果，因为found局部变量在Release模式下没有初始化。
Debug模式以32字节为单位分配内存，例如当申请24字节内存时，Release模式下是正常的分配24字节，Debug模式会分配32字节，多了8字节，所以有些数组越界问题在Debug模式下可以安全运行，Release模式下就会出问题。
Debug模式下可以使用assert，运行过程中有异常现象会及时crash，Release模式下模式下不会编译assert，遇到不期望的情况不会及时crash，稀里糊涂继续运行，到后期可能会产生奇奇怪怪的错误，不易调试，殊不知其实在很早之前就出现了问题。编译器在Debug模式下定义_DEBUG宏，Release模式下定义NDEBUG宏，预处理器就是根据对应宏来判断是否开启assert的。
数据溢出问题，在一个函数中，存在某些从未被使用的变量，且函数内存在数据溢出问题，在Debug模式下可能不会产生问题，因为不会对该变量进行优化，它在栈空间中还是占有几个字节，但是Release模式下可能会出问题，Release模式下可能会优化掉此变量，栈空间相应变小，数据溢出就会导致栈内存损坏，有可能会产生奇奇怪怪的错误。
例如：
- void func() {
- char buffer[10];
- int counter;
- lstrcpy(buffer, "abcdefghik"); // 需要拷贝11字节
- }
tips：不要将Debug库和Release库混合在一起，可能会出问题，至于为啥会出问题，知道的可在下方评论区留言，一般都是有两个目录，Debug目录和Release目录。
回到开篇提到的那两个问题：
参考资料
http://www.flounder.com/debug_release.htm
https://vinayakgarg.wordpress.com/2012/03/31/difference-between-debug-build-and-release-build/
https://www.xspdf.com/resolution/312312.html
https://docs.oracle.com/cd/E19205-01/820-1214/bkacs/index.html
https://www.cnblogs.com/huaping-audio/archive/2008/08/23/1274833.html
https://www.zhihu.com/question/27090458
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html
