使用GCC编译优化代码时，优化等级分为0级，1级，2级，3级，使用-O相关选项来设置。
-O0：0级，不做任何优化。没有加-O相关选项的话，这是默认的选项。
-O1：1级，最基础的优化选项，等价于使用-O。优化代码大小和执行时间，包括对代码的分支、常量以及表达式等进行优化。
-O2：2级，推荐的优化选项。在-O1基础上增加了更多的优化，包括过程间优化、寄存器级和指令级的优化、内联优化等。 GNU发布软件时，默认使用的优化就是-O2优化。
-Os：2级，优化代码大小。打开了-O2中的大部分优化，但是去除了-O2中会增加代码大小的优化，例如指令预取，函数对齐等（优化后会增加一些代码）。
-O3：3级，最高的安全优化选项。在-O2基础上增加了更多的优化 ，包括一些循环优化、向量化优化等。
-Ofast：3级，在-O3基础上增加了一些不安全的优化。例如，-Ofast开启的一个选项“-ffast-math”，包含了很多违反IEEE/ISO标准的优化，虽然能加速但会降低精度，也可能会产生一些错误的结果（主要影响高精度的浮点数运算）。
-Og：1级，用于调试的基础优化选项。在-O0基础上增加了一些不影响调试的优化，同时也会收集一些调试信息。不过需要调试时，还是要额外增加-g选项。
需要注意，-O0（也就是GCC默认的优化）会disable大多数的优化选项，所以使用某一个优化选项时，需要加上-O1及以上的选项。如果同时使用了多个-O相关选项，不管是哪个级别，只有命令行的最后一个-O选项有效。此外在GCC中，-O4、-O5等类似选项会被转换成-O3，因为GCC最高只有-O3。
-O相关选项具体打开了哪些优化可以参考gcc manual手册(https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html#Optimize-Options)，也可以通过gcc -O3 -Q --help=optimizers编译选项来查看。需要注意的是，-O相关选项除了打开手册中列出的优化外，还会打开一些内置的优化，这些优化与优化等级以及GCC版本有关。因此，-O2并不等于-O1加上手册中列出的-O2在-O1上增加的优化选项。
对于GCC的优化选项，-f是enable, -fno-是disable，手册中只给出了常用的形式，它的反面可以类推。如-finline-functions和-fno-inline-functions。
GCC手册中对于优化参数的说明，省略了一些基础优化的介绍，例如公共子表达删除、表达式化简、cross jumping等，可以通过bing(https://cn.bing.com/)搜索一些基础优化的知识。
最后，如果想知道当前的编译命令到底enable了哪些具体的编译选项（包括GCC默认的），可以增加-fverbose-asm -S选项。这会生成一个.s的汇编文件，这个汇编文件的开头详细列出了当前GCC使用的所有编译选项。并且，汇编代码对应的源代码（.c/cpp)也列出来了。结合源代码看对应的汇编代码，也比较容易理解。