restrict关键字

           APUE中经常能看到指针参数加上了restrict关键字。今天百度了下,到底有什么作用。

1.简介

           restrict是c99标准引入的,它只可以用于限定和约束指针,并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式.即它告诉编译器,所有修改该指针所指向内存中内容的操作都必须通过该指针来修改,而不能通过其它途径(其它变量或指针)来修改;这样做的好处是,能帮助编译器进行更好的优化代码,生成更有效率的汇编代码.如 int *restrict ptr, ptr 指向的内存单元只能被 ptr 访问到,任何同样指向这个内存单元的其他指针都是未定义的,直白点就是无效指针。restrict 的出现是因为 C 语言本身固有的缺陷,C 程序员应当主动地规避这个缺陷,而编译器也会很配合地优化你的代码.

2.例子

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,因此并不能进行如上的优化。
//使用了关键字restrict,编译器就可以放心地进行优化了。

//优化后的结果:

for(n=0;n<10;n++)

{

	par[n]+=5;
	ar[n]*=2;
	par[n]+=3;
	restar[n]+=8;
}


3.C库中的例子
         C库中有两个函数可以从一个位置把字节复制到另一个位置。在C99标准下,它们的原型如下:

void * memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);
void * memove(void * s1, const void * s2, size_t n);


         这两个函数均从s2指向的位置复制n字节数据到s1指向的位置,且均返回s1的值。两者之间的差别由关键字restrict造成,即memcpy()可以假定两个内存区域没有重叠。memmove()函数则不做这个假定,因此,复制过程类似于首先将所有字节复制到一个临时缓冲区,然后再复制到最终目的地。如果两个区域存在重叠时使用memcpy()会怎样?其行为是不可预知的,既可以正常工作,也可能失败。在不应该使用memcpy()时,编译器不会禁止使用memcpy()。因此,使用memcpy()时,您必须确保没有重叠区域。这是程序员的任务的一部分。关键字restrict有两个读者。一个是编译器,它告诉编译器可以自由地做一些有关优化的假定。另一个读者是用户,他告诉用户仅使用满足restrict要求的参数。一般,编译器无法检查您是否遵循了这一限制,如果您蔑视它也就是在让自己冒险。

<think>好的,用户想知道C++是否支持restrict关键字。首先,我需要回忆一下C和C++的关键字差异。记得在C语言中,restrict是C99标准引入的,用于指针优化,告诉编译器指针是唯一访问该数据的方式。而C++的标准中好像没有这个关键字。不过,很多编译器比如GCC和Clang可能以扩展形式支持,比如使用__restrict__或者__restrict。需要确认不同编译器的具体实现。 然后,用户可能在使用C++时遇到了需要优化指针的情况,或者从C代码移植过来,所以想知道在C++中如何处理。需要解释标准不支持,但编译器可能有扩展。还要注意C++的替代方法,比如使用引用或STL容器来避免指针别名问题。 另外,用户提供的引用内容提到C++编译器可能支持,因为很多同时是C编译器。这点需要强调,比如MSVC的__restrict,GCC的__restrict__。同时,C++11及以后的标准是否有变化?目前了解是没有,但最好确认最新标准。 最后,用户可能需要示例代码,说明如何在C++中使用这些扩展,以及何时使用它们合适。要提醒用户注意可移植性问题,因为不同编译器的支持可能不同。总结回答时要分点,结构清晰,涵盖标准情况、编译器扩展、替代方案和使用建议。</think>关于C++是否支持`restrict`关键字的解答: ### 核心结论 1. **C++标准不支持`restrict`** C++标准(包括C++11/14/17/20)未将`restrict`作为关键字引入,这C语言的C99标准不同[^1]。 2. **编译器提供的扩展支持** 主流编译器通过非标准扩展实现类似功能: - **GCC/Clang**: 使用`__restrict__` ```cpp void func(int* __restrict__ a, int* __restrict__ b); ``` - **MSVC**: 使用`__restrict` ```cpp void func(int* __restrict a, int* __restrict b); ``` 3. **应用场景作用** 该关键字向编译器承诺:指针指向的内存区域不存在数据重叠,帮助编译器进行激进的优化(如指令重排、循环展开),常见于数值计算、图像处理等高性能代码中。 4. **C++的替代方案** - 使用引用替代指针(天然具备非别名特性) - 使用`std::vector`等容器管理数据 - 利用`#pragma`指令进行局部优化提示 ### 代码示例对比 ```cpp // C语言示例(C99标准) void c_func(int* restrict a, int* restrict b); // C++示例(GCC扩展) void cpp_func(int* __restrict__ a, int* __restrict__ b); ```
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