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C语言关键字,编译器优化时使用,不要对编译器撒谎,如果把一个指针定义成Restrict , 编译器会相信你,并对程序进行优化,如果出现内存重叠的问题,
编译器不会替你排查。memcpy()会有内存重叠的问题,memove()会提前帮你检查是否有内存重叠的问题。
visual studio 把函数和变量定义成 Restrict 的方法不一样。
变量 : int * __restrict
函数: __declspec(restrict) pointer_return_type function();
__declspec(restrict) float * ma(int size) { float * retval; retval = memptr; memptr += size; return retval; }
c99中新增加了一个类型定义,就是restrict。
概括的说,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;
}
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,编译器可以确认 “*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, size_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。
概念:
restrict,C语言中的一种类型限定符(Type Qualifiers),用于告诉编译器,对象已经被指针所引用,不能通过除该指针外所有其他直接或间接的方式修改该对象的内容。
渊源:
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.
使用场景:
例子:
1 #include <stdio.h> 2 3 int foo(int *a, int *b) 4 { 5 *a = 5; 6 *b = 6; 7 return *a + *b; 8 } 9 10 int rfoo(int *restrict a, int *restrict b) 11 { 12 *a = 5; 13 *b = 6; 14 return *a + *b; 15 } 16 17 int main() 18 { 19 int i =0; 20 int *a = &i; 21 int *b = &i; 22 23 printf("%d ",foo(a,b)); 24 printf("%d ", rfoo(a,b)); 25 26 }
在gcc 8.1 下的运行结果:
不过,我有一点是疑惑的,暂时没有想清楚,就是我在自己的ubuntu 16.04上编译,一直是不会运行出来11的结果,感觉是这个关键字没有起作用,网上查了一下没有查到原因,请知道答案的朋友解释一下,多谢.
参考文档:
1 https://en.cppreference.com/w/c/language/restrict
memcpy是C语言中的库函数,在头文件string.h中,作用是拷贝一定长度的内存的内容,原型分别如下:
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)
使用memcpy时,有可能会遇到内存重叠的问题:
第一种情况下,拷贝重叠的区域不会出现问题,内容均可以正确的被拷贝。
第二种情况下,问题出现在右边的两个字节,这两个字节的原来的内容首先就被覆盖了,而且没有保存。所以接下来拷贝的时候,拷贝的是已经被覆盖的内容,显然这是有问题的。
通过memmove可以避免这一问题。memmove和memcpy实现一样的功能:内存拷贝。原型如下:
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count)
以下几点你需要了解:
有兴趣的,可以看看linux的源码,实现很简单,一看就明白。
/**
* memcpy - Copy one area of memory to another
* @dest: Where to copy to
* @src: Where to copy from
* @count: The size of the area.
*
* You should not use this function to access IO space, use memcpy_toio()
* or memcpy_fromio() instead.
*/
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)
{
char *tmp = dest;
const char *s = src;
while (count--)
*tmp++ = *s++;
return dest;
}
/**
* memmove - Copy one area of memory to another
* @dest: Where to copy to
* @src: Where to copy from
* @count: The size of the area.
*
* Unlike memcpy(), memmove() copes with overlapping areas.
*/
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count)
{
char *tmp;
const char *s;
if (dest <= src) {
tmp = dest;
s = src;
while (count--)
*tmp++ = *s++;
} else {
tmp = dest;
tmp += count;
s = src;
s += count;
while (count--)
*--tmp = *--s;
}
return dest;
}
<C语言> C99 Restrict memcpy 内存重叠
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原文地址:https://www.cnblogs.com/focus-z/p/11337001.html