编译器不会直接修改你的代码进行优化的，如果输出汇编代码就能看出差异（编译器会先把c代码转换为汇编，再编译）：
源程序：
代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, sum=0;
for (i=1; i<=10000; i++)
sum = sum + i;
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
gcc a.c -O0 -S:
代码:
.file "a.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "%d\n"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
subq $16, %rsp
movl $0, -8(%rbp)
movl $1, -4(%rbp)
jmp .L2
.L3:
movl -4(%rbp), %eax
addl %eax, -8(%rbp)
addl $1, -4(%rbp)
.L2:
cmpl $10000, -4(%rbp)
jle .L3
movl -8(%rbp), %eax
movl %eax, %esi
movl $.LC0, %edi
movl $0, %eax
call printf
movl $0, %eax
leave
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 4.7.2"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
gcc a.c -O3 -S:
代码:
.file "a.c"
.section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
.string "%d\n"
.section .text.startup,"ax",@progbits
.p2align 4,,15
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB11:
.cfi_startproc
subq $8, %rsp
.cfi_def_cfa_offset 16
movl $50005000, %esi
movl $.LC0, %edi
xorl %eax, %eax
call printf
xorl %eax, %eax
addq $8, %rsp
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
.cfi_endproc
.LFE11:
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 4.7.2"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
LZ可能不懂汇编语言，但应该能看出一些变化：
1. 优化过的代码变短了（不过，有时候短不一定是快……）。
2. 优化过的代码里出现了个很神奇的数字：50005000。嘛，LZ应该能猜出来，编译器越俎代庖直接计算出了结果！
编译器优化途径很多嘛，列举我知道的：
1. 清除冗余：比如删除没有使用的变量、无作用的代码之类的。
2. 预测结果：直接计算出编译时已知的量（正如上面的）；判断程序数据规模，合理减小内存占用。
3. 扩展代码：拆开固定次数的循环、变为顺序结构（执行循环时代码是来回跳跃执行的，不如顺序执行效率高）；内联函数。
4. 优化存储：使用CPU寄存器（速度比内存快）来储存频繁操作的变量、数据对齐储存提高读写效率。
gcc的man里面有对每个优化开关的介绍，科技英语好的话可以看看。
要想把编译器搞的优化看明白，还得学学汇编。
有些优化，比如拆循环之类的，让编译器来干就好，自己那样写会把代码弄得很乱。
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