GCC为何不优化MIPS下立即数指针赋值，该特性如何关闭

优化原因 #

这个操作是GCC针对MIPS架构的指令特性做的默认性能优化，底层逻辑如下：

• MIPS架构的lw/sw等访存指令仅支持16位有符号立即数作为偏移，可覆盖-32768~32767的地址范围。而加载32位完整立即数到寄存器，默认需要两条指令：lui加载高16位，再加一条算术指令拼接低16位。
• 你示例中的指针地址是0x30000004，GCC会自动提取所有访问地址的公共高16位0x3000作为基址存到$v1，后续所有访存操作的偏移直接加上低16位的差值，相当于把拼接低16位的指令开销合并到了访存指令的偏移字段里，最终生成的代码比你期望的写法少一条指令，代码体积更小、执行效率更高。

关闭方法 #

可以通过编译选项或代码修改关闭该特性，得到你期望的汇编输出：

1. 全局关闭（编译参数方案）
   编译时添加-fno-section-anchors选项，关闭GCC的段锚点基址复用优化即可。如果开启了全局指针优化，可额外添加-mno-gpopt参数。
   示例编译命令：

mips-linux-gnu-gcc-8 -O3 -nostdlib -fno-section-anchors test.c -c

2. 针对单个指针关闭（代码修改方案）
   给需要取消优化的指针加上volatile修饰，强制编译器不做地址合并：

int test(){
    int * volatile tmp = (int*)0x30000004;
    tmp[0]++;
    return tmp[1];
}

注：你期望汇编中的li v1,0x30000004是MIPS汇编伪指令，实际编译后会被展开为lui v1,0x3000 + addiu v1,v1,4两条指令，比GCC默认生成的代码多一条指令，性能会略低。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者krystalgamer