C语言的restrict关键字

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.

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。

通过GCC生成汇编指令的例子来更好的理解这个关键字

• 没有restrict关键字声明的代码
  void f(int *a, int *b, int *c)
  {
  *a += *c;
  *b += *c;
  }
  将以上代码写入文件code.c，通过终端（terminal）中输入
  gcc -O2 -S code.c -o code.s
  注意：“-O2”中的O以及“-S”中的S需要大写
  生成的code.s文件内容如下：
  .section __TEXT,__text,regular,pure_instructions
  .macosx_version_min 10, 11
  .globl _f
  .align 4, 0x90
  _f: ## @f
  .cfi_startproc
  ## BB#0:
  pushq %rbp
  Ltmp0:
  .cfi_def_cfa_offset 16
  Ltmp1:
  .cfi_offset %rbp, -16
  movq %rsp, %rbp
  Ltmp2:
  .cfi_def_cfa_register %rbp
  movl (%rdx), %eax
  addl %eax, (%rdi)
  movl (%rdx), %eax
  addl %eax, (%rsi)
  popq %rbp
  retq
  .cfi_endproc

    .subsections_via_symbols
  

其中关键的汇编指令为：
movl (%rdx), %eax
addl %eax, (%rdi)
movl (%rdx), %eax
addl %eax, (%rsi)

• 再看看有restrict关键字声明的代码
  void f(int * restrict a, int* restrict b, int* restrict c)
  {
  *a += *c;
  *b += *c;
  }
  通过上面一样的步骤生成汇编指令如下：
  movl (%rdx), %eax
  addl %eax, (%rdi)
  addl %eax, (%rsi)
  相较没有加restrict关键字声明的情况，优化了第二步的指针c加载。

总结

restrict关键字声明主要是帮助编译器更好的进行代码优化，实际上并不影响代码的写法。

作者：YummyDog
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