问题标签 [restrict-qualifier]

在zwol的回答中，通过在一个结构之间转换指针来实现继承是否合法，该结构是另一个结构的子集而不是第一个成员？他举了一个例子，说明为什么相似结构之间的简单类型转换不安全，并且在评论中有一个示例环境，它的行为异常：在 -O2 上使用 gcc 编译以下内容会导致它打印“x=1.000000 some= 2.000000"

我在乱搞代码以更好地了解它的行为方式，因为我需要做类似的事情，并注意到标记a为volatile足以防止它打印不同的值。这符合我对出了什么问题的预期——gcc 假设它a->some不受写入的影响b->some。但是，我原以为 gcc 只能假设a或b标记为restrict。

我是否误解了这里发生的事情和/或限制限定符的含义？如果不是，gcc 是否可以自由地做出这个假设，因为 a并且b属于不同类型？最后，是否同时标记和a标记使此代码符合标准，或者至少防止未定义的行为允许 gcc 做出上述假设？bvolatile

注意- 这与限制限定符和指针算术非常相似，但不是重复的。那篇文章的作者将指针的操作结果分配restrict给同一个指针，而我将指针的操作结果restrict作为参数分配给restrict函数参数。

我在很大程度上理解了 的含义restrict，并且我开始养成restrict在适用时声明函数参数的习惯。但我不确定我是否在这里滥用它。

具体来说，我(char*)dst->data + elemSize*oldElemCount在调用中指的是memcpy. 如果我传递了dstself 而不是上面的参数，我知道它是有效的，因为我会将它分配给一个函数的参数本身restrict。在这种情况下，论点是操作的结果dst而不是dst其本身是否会改变事情？我的理由是，参数不会被别名的保证包含在不会被别名的保证中dst。

我想确保 gcc 知道：

1. 指针指向不重叠的内存块
2. 指针有 32 字节对齐

以下是正确的吗？

谢谢。

更新：

我尝试使用一次读取和大量写入来使 CPU 端口饱和以进行写入。我希望这将使对齐动作的性能提升更加显着。

但是该程序集仍然使用未对齐的移动而不是对齐的移动。

代码（也在godbolt.org 上）

使用 gcc 8.2 和“-march=haswell -O3”编译的程序集充满了 vmovups，它们是未对齐的移动。

即使对于 sandybridge 也有相同的行为：

使用加法而不是乘法（Godbolt）。仍然不结盟的动作。

在C 语言标准的第 6.7.3.1 节中restrict，它说：

1. 令 D 是一个普通标识符的声明，它提供了一种将对象 P 指定为指向类型 T 的限制限定指针的方法。

2. ...

3. 在下文中，如果（在对 E 求值之前执行 B 的某个序列点）修改 P 以指向它以前指向的数组对象的副本，则称指针表达式 E 基于对象 P会改变 E 的值。

我不明白这是在说什么 - 从字面上看：

• 谁说 P 指向“数组对象的副本”？
• 为什么P“以前”指向任何东西？也就是说，谁说我们改变了它的价值？
• 假设 E 是本地范围的指针。为什么修改E 指针本身以外的任何指针表达式会“改变 E 的值”？它可能会改变 E 指向的值。正确的？

有人可以帮我解释那段文字以便更有意义吗？

_{（受此答案启发）}

printf根据我的说法，原型stdio.h是

在解释Restrict的页面上，它说它是一个关键字，用于指示指针是唯一的。但是，我不明白为什么有人需要它printf。

为什么printf有一个“限制”关键字？

如果有必要进一步解释“限制”是什么意思，请做。

简而言之，restrict应该告诉编译器指针不能指向相同的内存位置。这对于函数参数和进一步的编译器优化非常有用。在科学计算中，restrict应用非常广泛。

目前，restrict关键字只是 C99 的一部分，而不是 C++ 的一部分。我们知道很多 C++ 编译器都支持__restrict__作为扩展。这个问题还详细讨论了做什么restrict和__restrict__做什么。

现在，上述问题中的讨论发生在很久以前，没有谈论 C++17、C++20，也没有计划未来的标准。我发现n3988 提案讨论了 C++ 中的类似restrict别名、C++ 中具有更丰富语法的复杂性以及潜在的补救措施。

根据 IBM 博客 (2014)，鼓励 n3988 用于未来的工作。

这个问题讨论了restrict和 C++ 的历史，没有任何关于实际实现的结论，并提到了我已经列出的论文或评论中提到的论文 (p1296)。

除了即将推出的 C++的支持计划之外，我找不到任何其他内容restrict（据我所知，它不是 C++17 的一部分）。这似乎是一个非常有用的功能，所以我想知道

• 如果我在提案/讨论方面遗漏了什么？
• 还有其他关于restrictC++ 用法的信息吗？
• __restrict__是否有其他方法可以通过仅使用“标准”功能使编译器优化（允许）成为可能？

restrict在下面的代码中，我看到没有隐式指针说明符，clang 无法执行更好的优化：

我用 clang 版本11.0.0 (clang-1100.0.32.5)编译了这段代码

在反汇编文件中我看到生成的代码重新读取内存：

将restrict关键字添加到指针后，这些不需要的重新读取就消失了：

我知道在clang中，默认情况下严格别名是禁用的。但是在这种情况下，event_ptr指针被定义为const它的对象的内容不能被这个指针修改，因此它不能影响指向的内容queue_ptr（假设对象在内存中重叠的情况），对吧？

那么这是一个编译器优化错误还是确实存在一些奇怪的情况，即假设此声明queue_ptr可以影响指向的对象：event_ptr

顺便说一句，我尝试为 x86 目标编译相同的代码并检查了类似的优化问题。

生成的带有关键字的程序集restrict不包含重新读取：

添加：

在对 Lundin 的回答的评论中与 Lundin 进行了一些讨论后，我得到的印象是可能会导致重新读取，因为编译器会假设这queue_ptr->queue可能指向*queue_ptr自身。所以我将queue_t结构更改为包含数组而不是指针：

然而，重读仍然如前所述。我仍然不明白是什么让编译器认为queue_t字段可能被修改，因此需要重新读取......以下声明消除了重新读取：

但是为什么queue_ptr必须将其声明为restrict指针以防止我不理解的重新读取（除非它是编译器优化“错误”）。

附言

我也找不到任何指向文件/报告不会导致编译器崩溃的问题的链接...

假设一个添加两个向量的函数

现在，如果我知道r与和p是否在同一个数组中，是否可以帮助使用并行添加指令优化代码？pqrestrict

我问这个问题是因为在 GCC 上，

可以使用精确假设的条件和我想要的 asm 进行优化，但是在不同的情况下分离会使代码变得一团糟，而 asm 分离的情况做同样的事情

我完全清楚这个问题的存在。

但是，printf_s将存在说明符%n视为错误，因此不会期望从printf_s. 这里有什么意义restrict？

文章提到：

受限制的指针可以从一个复制到另一个以创建指针层次结构。但是，C99 标准中定义了一个限制。子指针不得与父指针位于同一块级范围内。在同一块级范围内复制受限指针的结果是未定义的。

然后它提供了一个例子：

稍后，它还有另一个例子：

我想现在受限制的父指针position与其子指针在同一范围内 position_x，不是吗？根据我在本文开头引用的段落是不允许的吗？