C 語言restrict 關(guān)鍵字的使用淺談

更新時(shí)間：2013年04月16日 10:44:35 作者：

C 語言restrict 關(guān)鍵字的使用淺談，需要的朋友可以參考一下

C99中新增加了restrict修飾的指針：

由restrict修飾的指針是最初唯一對指針?biāo)赶虻膶ο筮M(jìn)行存取的方法，
僅當(dāng)?shù)诙€(gè)指針基于第一個(gè)時(shí)，才能對對象進(jìn)行存取。
對對象的存取都限定于基于由restrict修飾的指針表達(dá)式中。

由restrict修飾的指針主要用于函數(shù)形參，或指向由malloc()分配的內(nèi)存空間。
restrict數(shù)據(jù)類型不改變程序的語義。
編譯器能通過作出restrict修飾的指針是存取對象的唯一方法的假設(shè)，更好地優(yōu)化某些類型的例程。

restrict是c99標(biāo)準(zhǔn)引入的，它只可以用于限定和約束指針，
并表明指針是訪問一個(gè)數(shù)據(jù)對象的唯一且初始的方式.
即它告訴編譯器，所有修改該指針?biāo)赶騼?nèi)存中內(nèi)容的操作都必須通過該指針來修改,
而不能通過其它途徑(其它變量或指針)來修改;這樣做的好處是,
能幫助編譯器進(jìn)行更好的優(yōu)化代碼,生成更有效率的匯編代碼.如

int *restrict ptr,

ptr 指向的內(nèi)存單元只能被 ptr 訪問到，任何同樣指向這個(gè)內(nèi)存單元的其他指針都是未定義的，
直白點(diǎn)就是無效指針。

restrict 的出現(xiàn)是因?yàn)?C 語言本身固有的缺陷，
C 程序員應(yīng)當(dāng)主動地規(guī)避這個(gè)缺陷，而編譯器也會很配合地優(yōu)化你的代碼.

例子 :

復(fù)制代碼代碼如下:

int ar[10];
int * restrict restar=(int *)malloc(10*sizeof(int));
int *par=ar;
for(n=0;n<10;n++)
{
    par[n]+=5;
    restar[n]+=5;
    ar[n]*=2;
    par[n]+=3;
    restar[n]+=3;
}

因?yàn)閞estar是訪問分配的內(nèi)存的唯一且初始的方式，那么編譯器可以將上述對restar的操作進(jìn)行優(yōu)化：
restar[n]+=8;

而par并不是訪問數(shù)組ar的唯一方式，因此并不能進(jìn)行下面的優(yōu)化：
par[n]+=8;

因?yàn)樵趐ar[n]+=3前，ar[n]*=2進(jìn)行了改變。
使用了關(guān)鍵字restrict，編譯器就可以放心地進(jìn)行優(yōu)化了。

關(guān)鍵字restrict有兩個(gè)讀者。
一個(gè)是編譯器，它告訴編譯器可以自由地做一些有關(guān)優(yōu)化的假定。
另一個(gè)讀者是用戶，他告訴用戶僅使用滿足restrict要求的參數(shù)。

一般，編譯器無法檢查您是否遵循了這一限制，如果您蔑視它也就是在讓自己冒險(xiǎn)。
To help the compiler determine memory dependencies,
you can qualify a pointer, reference, or array
with the restrict keyword.
The restrict keyword is a type qualifier that may be
applied to pointers, references, and arrays.
Its use represents a guarantee by the programmer
that within the scope of the pointer declaration
the object pointed to can be accessed only by that pointer.

Any violation of this guarantee renders the program undefined.
This practice helps the compiler optimize certain sections of code
because aliasing information can be more easily determined.

Use of the restrict type qualifier with pointers

復(fù)制代碼代碼如下:

void func1(int * restrict a, int * restrict b)
{
  /* func1's code here */
}

In the example that follows, the restrict keyword is
used to tell the compiler that the function func1 is
never called with the pointers a and b pointing
to objects that overlap in memory.
You are promising that accesses through a and b
will never conflict; this means that a write through one pointer
cannot affect a read from any other pointer.
The precise semantics of the restrict keyword are
described in the 1999 version of the ISO C standard.

Use of the restrict type qualifier with arrays

復(fù)制代碼代碼如下:

void func2(int c[restrict], int d[restrict])
{
int i;

for(i = 0; i < 64; i++)
{
c[i] += d[i];
d[i] += 1;
}
}

This example illustrates using the restrict keyword when passing arrays to a function.
Here, the arrays c and d should not overlap, nor should c and d point to the same array.