[C] 关键字restrict

本文详细解析了C99标准中的restrict关键字,介绍了其如何帮助编译器优化代码,并通过实例展示了其在函数中的应用,如避免内存复制时可能出现的区域重叠问题。

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概括地说,关键字restrict只用于限定指针;该关键字用于告知编译器,所有修改该指针所指向内容的操作全部都是基于(base on)该指针的,即不存在其它进行修改操作的途径;这样的后果是帮助编译器进行更好的代码优化,生成更有效率的汇编代码。

举个简单的例子

int foo (int* x, int* y)
...{
*x = 0;
*y = 1;
return *x;
}

很显然函数foo()的返回值是0,除非参数x和y的值相同。可以想象,99%的情况下该函数都会返回0而不是1。然而编译起必须保证生成100%正确的代码,因此,编译器不能将原有代码替换成下面的更优版本

int f (int* x, int* y)
...{
*x = 0;
*y = 1;
return 0;
}

啊哈,现在我们有了restrict这个关键字,就可以利用它来帮助编译器安全的进行代码优化了

int f (int *restrict x, int *restrict y)
...{
*x = 0;
*y = 1;
return *x;
}

此时,由于指针 x 是修改 *x的唯一途径,编译起可以确认 “*y=1; ”这行代码不会修改 *x的内容,因此可以安全的优化为

int f (int *restrict x, int *restrict y)
...{
*x = 0;
*y = 1;
return 0;
}

最后注意一点,restrict是C99中定义的关键字,C++目前并未引入;在GCC可通过使用参数" -std=c99"
来开启对C99的支持


下面是我从C语言核心技术一书上摘的:
void *memcpy( void * restrict dest ,const void * restrict src,sizi_t n) 这是一个很有用的内存复制函数,由于两个参数都加了restrict限定,所以两块区域不能重叠,即dest指针所指的区域,不能让别的指针来修改,即src的指针不能修改. 相对应的别一个函数 memmove(void *dest,const void * src,size_t)则可以重叠。
<think>我们被要求提供C语言的关键字列表。根据引用[2]和引用[3],我们可以整理出C语言的关键字列表。注意,C语言标准的不同版本(如C89、C99、C11等)可能会有细微差别,但这里我们主要参考常见的标准(如C89)中的32个关键字。 引用[2]中提到“C语言的32个基本关键字”,并特别提到了`enum`。引用[3]则给出了一个更详细的列表,包括每个关键字的简要说明。 因此,我们可以整理出以下32个关键字(按照字母顺序排列): 1. auto 2. break 3. case 4. char 5. const 6. continue 7. default 8. do 9. double 10. else 11. enum 12. extern 13. float 14. for 15. goto 16. if 17. int 18. long 19. register 20. return 21. short 22. signed 23. sizeof 24. static 25. struct 26. switch 27. typedef 28. union 29. unsigned 30. void 31. volatile 32. while 注意:在C99标准中增加了5个关键字:`inline`, `restrict`, `_Bool`, `_Complex`, `_Imaginary`。在C11标准中又增加了`_Alignas`, `_Alignof`, `_Atomic`, `_Generic`, `_Noreturn`, `_Static_assert`, `_Thread_local`。但通常我们所说的“32个关键字”是指C89(或ANSI C)标准中的关键字。 如果用户需要的是最基础的C语言关键字,那么就是上面列出的32个。如果用户需要包括新标准的,我们可以补充。 但是,根据用户的问题“我想获取C语言的关键字列表”,并且引用中提到了32个基本关键字,我们首先提供这32个关键字的列表。 另外,引用[3]中对每个关键字都有简要说明,我们可以选择提供部分关键字的说明,但用户问题只要求列表,所以我们可以先提供列表,然后询问是否需要详细说明。 为了清晰,我们将关键字列表按照字母顺序排列并编号。 回答如下:</think>以下是C语言的标准关键字列表(基于ANSI C/C89标准),共32个关键字[^2][^3]: | 序号 | 关键字 | 类别 | 简要说明 | |------|------------|--------------------|-----------------------------------| | 1 | `auto` | 存储类别 | 声明自动变量(通常可省略) | | 2 | `break` | 流程控制 | 跳出循环或switch语句 | | 3 | `case` | 流程控制 | switch语句的分支标记 | | 4 | `char` | 基本数据类型 | 声明字符型变量 | | 5 | `const` | 类型修饰符 | 声明只读变量 | | 6 | `continue` | 流程控制 | 跳过本次循环剩余代码 | | 7 | `default` | 流程控制 | switch语句的默认分支 | | 8 | `do` | 流程控制 | 循环语句起始 | | 9 | `double` | 基本数据类型 | 声明双精度浮点变量 | | 10 | `else` | 流程控制 | if语句的否定分支 | | 11 | `enum` | 自定义数据类型 | 声明枚举类型 | | 12 | `extern` | 存储类别 | 声明外部链接的变量/函数 | | 13 | `float` | 基本数据类型 | 声明单精度浮点变量 | | 14 | `for` | 流程控制 | 循环控制语句 | | 15 | `goto` | 流程控制 | 无条件跳转语句 | | 16 | `if` | 流程控制 | 条件判断语句 | | 17 | `int` | 基本数据类型 | 声明整型变量 | | 18 | `long` | 类型修饰符 | 修饰长整型 | | 19 | `register` | 存储类别 | 建议编译器将变量存储在寄存器 | | 20 | `return` | 函数控制 | 从函数返回值 | | 21 | `short` | 类型修饰符 | 修饰短整型 | | 22 | `signed` | 类型修饰符 | 声明有符号类型 | | 23 | `sizeof` | 运算符 | 计算数据类型或对象的内存大小 | | 24 | `static` | 存储类别 | 声明静态变量/内部链接函数 | | 25 | `struct` | 自定义数据类型 | 声明结构体类型 | | 26 | `switch` | 流程控制 | 多分支选择语句 | | 27 | `typedef` | 类型定义 | 为数据类型创建别名 | | 28 | `union` | 自定义数据类型 | 声明联合体类型 | | 29 | `unsigned` | 类型修饰符 | 声明无符号类型 | | 30 | `void` | 特殊类型 | 表示无类型/空类型 | | 31 | `volatile` | 类型修饰符 | 声明易变变量(防止编译器优化) | | 32 | `while` | 流程控制 | 循环控制语句 | ### 说明: 1. **C99新增关键字**:`_Bool`, `_Complex`, `_Imaginary`, `inline`, `restrict` 2. **C11新增关键字**:`_Alignas`, `_Alignof`, `_Atomic`, `_Generic`, `_Noreturn`, `_Static_assert`, `_Thread_local` 3. 关键字不可用作标识符(如变量名、函数名) 4. 所有关键字均为**小写字母**(C语言区分大小写) ### 应用示例 ```c // 关键字使用示例 int main(void) { const float PI = 3.14159; // const修饰常量 unsigned int count = 0; // unsigned修饰无符号整型 for (int i = 0; i < 10; i++) { // 循环控制 if (i % 2 == 0) continue; // 条件控制 count++; } return sizeof(count); // 计算变量大小 } ```
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