c语言中的类型限定词之一restrict

本文详细介绍了C99标准中新增的restrict修饰符,该修饰符用于指明指针是访问对象的唯一途径,这有助于编译器进行更有效的优化。文中还通过实例展示了如何使用restrict来提高代码效率。

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C99中新增加了restrict修饰的指针:由restrict修饰的指针是最初唯一对指针所指向的对象进行存取的方法,仅当第二个指针基于第一个时,才能对对象进行存取。对对象的存取都限定于基于由restrict修饰的指针表达式中。

由restrict修饰的指针主要用于函数形参,或指向由malloc()分配的内存空间。restrict数据类型不改变程序的语义。编译器能通过作出restrict修饰的指针是存取对象的唯一方法的假设,更好地优化某些类型的例程。

restrict是c99引入的,它只可以用于限定指针,并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式,考虑下面的例子:

int ar[10];
int * restrict restar=(int *)malloc(10*sizeof(int));
int *par=ar;

这里说明restar是访问由malloc()分配的内存的唯一且初始的方式。par就不是了。
那么:
for(n=0;n<10;n++)
{
par[n]+=5;
restar[n]+=5;
ar[n]*=2;
par[n]+=3;
restar[n]+=3;
}
因为restar是访问分配的内存的唯一且初始的方式,那么编译器可以将上述对restar的操作进行优化:
restar[n]+=8;

而par并不是访问数组ar的唯一方式,因此并不能进行下面的优化:
par[n]+=8;
因为在par[n]+=3前,ar[n]*=2进行了改变。使用了关键字restric,编译器就可以放心地进行优化了。

转自:http://hi.baidu.com/guorendong/item/718a804281497cf5dd0f6c27

<think>嗯,用户让我介绍一下C语言的数据类型,并要展开讲讲。首先,我得回忆一下C语言的数据类型分类,确保自己记得准确。C语言的数据类型确实挺多的,得先分清楚基本类型、构造类型、指针类型,还有空类型。可能还有用户不太清楚的类型限定符,比如const和volatile这些,不过可能用户主要是想知道主要分类,所以先集中在那四大类上。 接下来,基本类型里应该包括整数类型和浮点类型。整数类型有char、short、int、long,还有C99新增的long long。这里需要注意不同编译环境下这些类型的大小可能不同,比如在16位系统里int是2字节,而32位系统是4字节。可能需要提醒用户注意平台差异。然后,浮点类型包括float、double和long double,它们的精度不同,得说明清楚。 然后是构造类型,也就是用户自己组合的类型,比如数组、结构体、共用体、枚举类型。数组是同类型元素的集合,结构体可以包含不同类型的成员,共用体则是共享内存空间的不同成员,枚举用来定义具名常量。这部分可能需要举例说明,比如结构体的定义和使用方法。 指针类型是关键,毕竟指针是C语言的核心之一。要解释指针是存储地址的变量,以及指针的各种应用,比如指向不同数据类型的指针,还有指针的指针,函数指针等。这部分用户可能需要更多的例子才能理解清楚,但用户现在只是要分类,所以暂时点到为止。 空类型void,主要用在函数返回值和指针。比如函数不返回任何值就用void,而void指针可以指向任何类型的数据,但使用时要强制转换。这部分可能容易混淆,需要简单说明应用场景。 类型限定符比如const、volatile、restrict,这些虽然不是数据类型,但影响变量的行为,可能用户也需要了解。不过如果用户的问题只针对数据类型分类,可能这部分可以放在最后作为补充,或者简要提及。 需要检查是否有遗漏的数据类型,比如布尔类型,C99引入了_Bool,还有头文件stdbool.h里的bool,这可能也是基本类型的一部分。不过有些资料可能将其归为基本类型,所以得确认是否要包括进去。 另外,用户可能需要知道每种类型的典型大小和取值范围,但不同系统可能有差异,所以应该提到这一点,建议使用sizeof运算符来获取具体大小。比如int通常是4字节,但并非绝对。 总结结构时,应该分点列出,每个大类下再分小类,用例子说明。比如基本类型下分整数和浮点,构造类型下分数组、结构体等。确保逻辑清晰,用户容易理解。 可能用户是刚开始学习C语言,所以需要避免过于复杂的术语,用简单的例子帮助理解。比如结构体可以举一个包含姓名和年龄的例子,数组可以举例int arr[5]。指针部分可能需要更谨慎,避免让初学者困惑,但分类说明还是必要的。 最后,确保回答准确,没有错误。比如void指针的使用,枚举类型的定义方式,这些都需要确认正确性。如果有不确定的地方,可能需要查证,但根据现有的知识,应该没问题。</think>C语言数据类型可分为四大类,具体分类及说明如下: (用表格形式呈现更直观) $$\begin{array}{|c|l|l|} \hline \text{类别} & \text{子类} & \text{典型示例} \\ \hline \text{基本类型} & \text{整数类型} & \texttt{char, short, int, long} \\ & \text{浮点类型} & \texttt{float, double, long double} \\ \hline \text{构造类型} & \text{数组} & \texttt{int arr[10]} \\ & \text{结构体} & \texttt{struct Student \{ ... \}} \\ & \text{共用体} & \texttt{union Data \{ ... \}} \\ & \text{枚举} & \texttt{enum Week \{ ... \}} \\ \hline \text{指针类型} & \text{普通指针} & \texttt{int *p} \\ & \text{函数指针} & \texttt{int (*func)(int)} \\ \hline \text{空类型} & \texttt{void} & \texttt{void func();} \\ \hline \end{array}$$ 一、基本数据类型 1. 整数类型(精确存储) - char:1字节(-128~127 或 0~255) - short:≥2字节(-32,768~32,767) - int:≥2字节(通常4字节,-2³¹~2³¹-1) - long:≥4字节(-2³¹~2³¹-1) - long long(C99):≥8字节(-2⁶³~2⁶³-1) 2. 浮点类型(近似存储) - float:4字节(精度6-7位) - double:8字节(精度15-16位) - long double:≥8字节(扩展精度) 二、构造类型(用户自定义) 1. 数组:同类型元素集合 ```c int scores[5] = {90,85,78,92,88}; ``` 2. 结构体(struct):异构成员集合 ```c struct Student { char name[20]; int age; float gpa; }; ``` 3. 共用体(union):共享存储空间 ```c union Data { int i; float f; char str[20]; }; ``` 4. 枚举(enum):命名整数常量 ```c enum Week {Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri}; ``` 三、指针类型(存储地址) 1. 普通指针 ```c int x = 10; int *p = &x; // p存储x的地址 ``` 2. 多级指针 ```c int **pp = &p; // 指向指针的指针 ``` 3. 函数指针 ```c int (*compare)(int, int); // 指向比较函数的指针 ``` 四、空类型(void) 1. 函数无返回值 ```c void printHello() { printf("Hello"); } ``` 2. 通用指针 ```c void *ptr; // 可指向任意类型数据 ``` 补充说明: 1. 类型限定符: - const(常量):`const int MAX=100;` - volatile(易变):`volatile int sensor;` - restrict(C99,指针独占访问) 2. C99新增类型: - _Bool(布尔类型) - _Complex(复数类型) - 固定宽度整数类型:int32_t, uint64_t等 3. 类型转换规则: ```c int a = 5; double b = 2.5; double result = a + b; // 隐式转换为double ``` 建议在实际编程中使用`sizeof`运算符验证类型大小: ```c printf("int size: %zu bytes\n", sizeof(int)); // 输出当前系统int类型字节数 ```
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