В оптимизации гораздо больше магии, чем науки. Компилятор gcc поддерживает сотни ключей оптимизации, влияние большинства из которых на быстродействие программы весьма неоднозначно - в одном случае мы получаем колоссальный прирост производительности, в другом же - обвальное падение.