【问题标题】：GCC C++ "Hello World" program -> .exe is 500kb big when compiled on Windows. How can I reduce its size?GCC C++ "Hello World" 程序 -> .exe 在 Windows 上编译时有 500kb 大。我怎样才能减小它的大小？
【发布时间】：2010-11-05 18:42:30
【问题描述】：

我最近刚开始学习 C++ - 我在 Windows 上使用 nuwen's 版本的 MingW，使用 NetBeans 作为 IDE（我也有 MSVC 2008 的 MSDN AA 版本，虽然我不经常使用它）。

编译这个简单的程序时：

#include <iostream>
using namespace std;

int dog, cat, bird, fish;

void f(int pet) {
  cout << "pet id number: " << pet << endl;
}

int main() {
  int i, j, k;
  cout << "f(): " << (long)&f << endl;
  cout << "dog: " << (long)&dog << endl;
  cout << "cat: " << (long)&cat << endl;
  cout << "bird: " << (long)&bird << endl;
  cout << "fish: " << (long)&fish << endl;
  cout << "i: " << (long)&i << endl;
  cout << "j: " << (long)&j << endl;
  cout << "k: " << (long)&k << endl;
} ///:~

我的可执行文件大约有 1MB 大。当我将项目配置从 Debug 更改为 Release 时，使用 -O1 -Os 标志（沿途剥离调试符号），二进制大小从 1MB 减少到 544KB。

我不是“大小怪胎”，但我只是想知道 - 有没有什么办法可以进一步减小 .exe 的大小？我只是认为，对于这样一个简单的应用程序来说，544KB 实在是太大了）。

【问题讨论】：

完全不相关，但您应该使用 reinterpret_cast 或 static_cast 而不是 C 风格的演员表。
-O1 -Os 是多余的。只使用最后一个 -O 选项。
当我的“Hello, World”程序太大时，我将它们优化为“Hi, World”。
当我编译这个程序时，删除#include 并添加#include ，用printf替换cout，用“\n”替换endl - 编译后的exe将它的大小从544KB减少到6KB！我很惊讶。如果我不需要提供的所有功能，可以这样编写 c++ 程序吗？
这是一个“hello, world”程序吗？

标签： c++ optimization gcc netbeans size

【解决方案1】：

这里的问题不在于图书馆，而在于它的方式
库已链接。当然，iostream 是一个中等规模的库，但我没有
认为它可能如此巨大，以至于导致程序生成的可执行文件
900KB 大于使用C 函数的类似程序。罪魁祸首
不是iostream，而是gcc。更准确地说，应该归咎于static linking。

你会如何解释这些结果（用你的程序）：

g++ test.cpp -o test.exe              SIZE: 935KB
gcc test.cpp -o test.exe -lstdc++     SIZE: 64.3KB

生成的可执行文件大小完全相同
构建选项。

答案在于 gcc 链接目标文件的方式。
当您比较这两个命令的输出时：

g++ -v test.cpp -o test.exe // c++ program using stream functions  
gcc -v test.c -o test.exe   // c program that using printf

你会发现它们唯一不同的地方（除了通往
临时目标文件）在使用的选项中：

   C++(iostream) | C(stdio)
-------------------------------
-Bstatic         |  (Not There)
-lstdc++         |  (Not There)
-Bdynamic        |  (Not There)
-lmingw32        | -lmingw32 
-lgcc            | -lgcc 
-lmoldname       | -lmoldname 
-lmingwex        | -lmingwex 
-lmsvcrt         | -lmsvcrt 
-ladvapi32       | -ladvapi32 
-lshell32        | -lshell32 
-luser32         | -luser32 
-lkernel32       | -lkernel32 
-lmingw32        | -lmingw32 
-lgcc            | -lgcc 
-lmoldname       | -lmoldname 
-lmingwex        | -lmingwex 
-lmsvcrt         | -lmsvcrt

你的罪魁祸首就在上面。 -Bstatic 是选项
正好在可能看起来像这样的目标文件之后：

"AppData\\Local\\Temp\\ccMUlPac.o" -Bstatic -lstdc++ -Bdynamic ....

如果您使用这些选项并删除“不必要的”库，
您可以将可执行文件的大小从 934KB 减小到 4.5KB max
就我而言。我通过使用-Bdynamic 得到了4.5KB，-O 标志
以及您的应用程序离不开的最重要的库，即
-lmingw32、-lmsvcrt、-lkernel32。您将获得一个 25KB 可执行文件
观点。将其剥离到 10KB 和 UPX 到 4.5KB-5.5KB 左右。

这里有一个 Makefile 供大家玩玩：

## This makefile contains all the options GCC passes to the linker
## when you compile like this: gcc test.cpp -o test.exe
CC=gcc

## NOTE: You can only use OPTIMAL_FLAGS with the -Bdynamic option. You'll get a
## screenfull of errors if you try something like this: make smallest type=static
OPTIMAL_FLAGS=-lmingw32 -lmsvcrt -lkernel32

DEFAULT_FLAGS=$(OPTIMAL_FLAGS) \
-lmingw32 \
-lgcc \
-lmoldname \
-lmingwex \
-lmsvcrt \
-ladvapi32 \
-lshell32 \
-luser32 \
-lkernel32 \
-lmingw32 \
-lgcc  \
-lmoldname \
-lmingwex \
-lmsvcrt


LIBRARY_PATH=\
-LC:\MinGW32\lib\gcc\mingw32\4.7.1 \
-LC:\mingw32\lib\gcc \
-LC:\mingw32\lib\mingw32\lib \
-LC:\mingw32\lib\

OBJECT_FILES=\
C:\MinGW32\lib\crt2.o \
C:\MinGW32\lib\gcc\mingw32\4.7.1\crtbegin.o

COLLECT2=C:\MinGW32\libexec\gcc\mingw32\4.7.1\collect2.exe

normal:
    $(CC) -c test.cpp
    $(COLLECT2) -Bdynamic $(OBJECT_FILES)  test.o -B$(type) -lstdc++ -Bdynamic  $(DEFAULT_FLAGS) $(LIBRARY_PATH) -o test.exe

optimized:
    $(CC) -c -O test.cpp
    $(COLLECT2) -Bdynamic $(OBJECT_FILES)  test.o -B$(type) -lstdc++ -Bdynamic  $(DEFAULT_FLAGS) $(LIBRARY_PATH) -o test.exe

smallest:
    $(CC) -c -O test.cpp
    $(COLLECT2) -Bdynamic $(OBJECT_FILES)  test.o -B$(type) -lstdc++ -Bdynamic  $(OPTIMAL_FLAGS) $(LIBRARY_PATH) -o test.exe

ultimate:
    $(CC) -c -O test.cpp
    $(COLLECT2) -Bdynamic $(OBJECT_FILES)  test.o -B$(type) -lstdc++ -Bdynamic  $(OPTIMAL_FLAGS) $(LIBRARY_PATH) -o test.exe
    strip test.exe
    upx test.exe

CLEAN:
    del *.exe *.o

结果（YMMV）：

// Not stripped or compressed in any way
make normal    type=static     SIZE: 934KB
make normal    type=dynamic    SIZE: 64.0KB

make optimized type=dynamic    SIZE: 30.5KB
make optimized type=static     SIZE: 934KB

make smallest  type=static     (Linker Errors due to left out libraries)
make smallest  type=dynamic    SIZE: 25.6KB 

// Stripped and UPXed
make ultimate type=dynamic    (UPXed from 9728 bytes to 5120 bytes - 52.63%)
make ultimate type=static     (Linker Errors due to left out libraries)

在默认构建选项中包含 -Bstatic 的可能原因
是为了更好的表现。我尝试用-Bdynamic 构建astyle 并得到了
平均速度降低 1 秒，即使应用程序很慢
比原始版本更小（400KB 对比 UPX 后的 93KB）。

【讨论】：

【解决方案2】：

#include <iostream>

导致很多标准库被链接，至少在 g++ 中是这样。如果您真的关心可执行文件的大小，请尝试将所有使用 iostreams 的内容替换为 printf 或类似内容。这通常会以方便和类型安全为代价，为您提供更小、更快的可执行文件（我将您的可执行文件缩减到大约 6K）。

【讨论】：

在 C 程序中，我没有包含任何包含文件，只有 main() 有一个变量定义。即使这样，文本段的大小也是 10628。所以这意味着在内部添加了一些东西。它们是什么？

【解决方案3】：

不确定它对你有多大用处，但someone has done quite a lot of work on reducing the size of a simple Windows .exe。

通过使用一些非常极端的方法，他们能够创建一个简单的 .exe，该 exe 将在现代版本的 Windows 上以 133 字节执行。

【讨论】：

可能与他的问题没有直接关系，但非常感谢您分享您的发现！
Linux ELF 文件的等效练习：muppetlabs.com/~breadbox/software/tiny/teensy.html

【解决方案4】：

您可以使用 -s，我相信它也是 mingw 内置的。在 cygwin 上使用 g++ 3.4.4 编译的简单 hello world 应用程序生成了 476872 字节的可执行文件，再次使用 -s 编译（去除不必要的数据），将相同的可执行文件减少到 276480 字节。

在 cygwin 上使用 g++ 4.3.2 的相同 hello world 应用程序生成了 16495 字节的可执行文件，使用 strip 将大小减少到 4608 字节。据我所知，最好使用更新版本的 g++。

MingW 刚刚发布了 gcc 4.4.0，所以如果可执行文件大小很重要，那么我会考虑使用它。正如它所表明的，-s 可能会帮助您去除大部分调试信息，仅在用于生产时才建议这样做。

【讨论】：

您是否真的尝试过使用 std::cout 的示例？我认为这对最终的 exe 没有任何影响，它只是意味着您可以在源代码中键入一个较短的名称。
这更可能是 cygwin 与 mingw 的区别，而不是 gcc 3.x 与 4.x。

【解决方案5】：

你会得到 C++ 标准库和我猜想的其他东西，因为 mingw 有自己的这些库的实现。

不用太担心，当你编写更复杂的程序时，大小不会相应增长。

【讨论】：

【解决方案6】：

基本上，您无法通过 mingw 的基本发行版来减小 .exe 的大小。 550kb 大约是你能得到的一样小，因为 mingw 和 gcc/g++ 通常不擅长剥离未使用的函数。其中大约 530kb 来自 msvcrt.a 库。

如果你真的想进入它，你也许可以使用 -ffunction-sections -fdata-sections 编译器选项重建 msvcrt.a 库，然后在以下情况下使用 -Wl,--gc-sections 链接器选项链接您的应用程序，这应该能够从那里剥离很多东西。但是如果你只是在学习 C++，那么重建那个库可能有点高级。

或者您可以只使用 MSVC，它非常适合剥离未使用的功能。用 MSVC 编译的同一段代码会生成一个 10kb 的 exe。

【讨论】：

FWIW GCC 4.5（在我的例子中是 MinGW）提供了一个 10kb 的文件，可能是链接时间优化 (gcc.gnu.org/onlinedocs/gccint/LTO.html)
我尝试了 lto，但几乎没有改善 (10%)。它可能不像只是添加额外的选项那么简单

【解决方案7】：

如果您需要小型可执行文件，Tiny C 将为 printf("Hello world!") 编译一个 1536 字节的可执行文件 TinyC 只是 C 语言，而不是 C++ 语言，众所周知，它比 gcc 编译速度更快，可执行文件更慢。

编辑：我刚刚尝试了一个 cout

【讨论】：

【解决方案8】：

好吧，当您使用 C++ 标准库时，exe 可以很快变大。如果在剥离调试符号后，您仍想减小软件的大小，您可以使用像 UPX 这样的打包程序。但是，请注意，由于某些病毒很久以前就使用过 UPX，因此某些防病毒软件会阻塞带有 UPX 的 exe。

【讨论】：

【解决方案9】：

您可以在创建 exe 后始终在其上运行 UPX。

【讨论】：

【解决方案10】：

如果您使用“nm”实用程序或其他显示 .exe 内容的程序，您会看到它包含大量的类，可能有人想要使用，但您不要。

【讨论】：

【解决方案11】：

我使用 Cygwin 和 g++ 复制了您的测试。您的代码使用 -O2 编译为 480k。在可执行文件上运行 strip 会将其减少到 280k。

不过，总的来说，我怀疑您的问题是使用了标头。这会导致一个相当大的库被链接。另外，请注意cout << x 不仅仅是打印。有语言环境和流以及各种底层的东西。

但是，如果具有较小的可执行文件大小是一个真正的关键任务目标，那么请避免使用它并使用 printf 或 puts。如果不是，那么我会说支付 iostream 的一次性费用并完成它。

【讨论】：

【解决方案12】：

其他编译器如 msvc8 甚至是 order 编译器如 borland c++ 5.5.1 为何能够生成非常小的可执行文件，而 mingw gcc 却不能？

我为以下每一项快速编译了一个“hello world” 工具集并观察编译后的可执行文件大小。请注意，在所有这些情况下，运行时库都是静态链接的，并且都是调试的符号已被剥离：

compiler toolchain            exe size                   exe size
                              (w/iostream header)        (w/cstdio printf)
-------------------------------------------------------------------------
Borland C++ 5.5.1             110kbyte                    52kbyte
MSVC 2008 express             102kbyte                    55kbyte
MinGW- GCC 3.4.5              277kbyte                    <10kbyte
MinGW- GCC 4.4.1              468kbyte                    <10kbyte

有趣的是，更高版本的 gcc 4.4.1 产生了比 gcc3.4.5 更大的可执行文件，可能是由于不同版本的 libstdc++。

那么在mingw的链接阶段真的没有办法删除死代码吗？

【讨论】：

您确定您没有将 MSVC 与 MinGW 混淆吗？ MSVC 会生成 10kb 的 exe。

【解决方案13】：

规模的主要部分源于使用相当广泛的运行时库。所以在现实生活中，如果你有这样一个简单的应用程序，你实际上是在链接一个非常大的“死代码”。

据我所知，没有链接器标志可以跳过链接库中未使用的部分。

我知道有两种方法可以伪造一个较小的应用程序：

使用动态链接。然后您的应用程序引用动态加载的库。您仍然需要完整大小（实际上更多），但可执行文件要小得多。
使用executable compression 系统。

【讨论】：

【解决方案14】：

答案很晚，但可能对在此处结束搜索“reducing hello world binary size”的新 c++ 用户有所帮助：

这是我编译 hello_world.exe 大约 20KB 的步骤：

hello_world.cpp

#include <cstdio>  // not <iostream>
int main()
{
 printf("Hello, World");
 return 0;
}

g++ 命令行

g++ -s hello_world.cpp -o hello_world.exe

UPX 将二进制文件减少约 50%：

upx -9 hello_world.exe

      File size         Ratio      Format      Name
 --------------------   ------   -----------   -----------
   40448 ->  20992      51.90%    win64/pe     hello_world.exe

【讨论】：

TCC 中的 C hello 字为 2 Kb，并且不使用可执行压缩器..