Comment le mot clé C « restreint » optimise-t-il les opérations du pointeur ?

Le rôle du mot-clé restrict en C

En C , le mot-clé restrict informe le compilateur que deux ou plusieurs arguments de pointeur vers une fonction ne se chevauchent pas en mémoire. En fournissant ces informations, le compilateur peut effectuer des optimisations plus agressives, conduisant à un code potentiellement plus rapide.

Définition et utilisation

Le mot clé restrict est utilisé pour modifier les déclarations de pointeur. Il peut être appliqué à la fois aux arguments de fonction et aux variables locales. La syntaxe pour restreindre un pointeur est :

type *restrict pointer_name;

Avantages d'optimisation

En utilisant le mot-clé restrict, le compilateur peut supposer que les pointeurs restreints ne créent pas d'alias avec chacun autre. Cette connaissance lui permet de :

• Enregistrer les instructions en évitant d'avoir à vérifier les régions de mémoire qui se chevauchent.
• Effectuer des optimisations telles que des optimisations arithmétiques d'adresse et des optimisations de cache.
• Exécuter plusieurs déréférencements de pointeurs en parallèle si ce n'est pas le cas alias.

Optimisation des tableaux

Une utilisation importante du mot-clé restrict est l'optimisation des boucles sur des tableaux basés sur des pointeurs. En limitant les pointeurs de tableau, le compilateur peut en déduire qu'il n'y a pas de chevauchement entre les éléments accessibles. Cela lui permet d'effectuer des optimisations telles que :

• Déroulage de boucle
• Vectorisation
• Parallélisation

Par exemple, considérons la boucle suivante :

void f(char *restrict p1, char *restrict p2, size_t size) {
    for (size_t i = 0; i < size; i++) {
        p1[i] = 4;
        p2[i] = 9;
    }
}

Avec le mot clé restrict, le compilateur peut optimiser cette boucle à :

memset(p1, 4, size);
memset(p2, 9, size);

Limitations

Le mot-clé restrict ne fonctionne qu'avec des pointeurs de types compatibles. La règle d'alias stricte interdit l'alias de types incompatibles, garantissant que le compilateur peut faire des hypothèses sûres.

Disponibilité

En C 14, le mot clé restrict est un mot réservé, mais cela n'a aucun effet. Il a été initialement défini dans la norme C99 et est pris en charge par les compilateurs qui prennent en charge le mot-clé restrict C99.

Conclusion

Le mot-clé restrict est un outil précieux pour C99. programmeurs cherchant à améliorer les performances de leur code. En informant le compilateur que les pointeurs ne se chevauchent pas, cela permet des optimisations plus agressives et accélère le temps d'exécution. Cependant, il est important d'utiliser correctement le mot-clé restrict pour éviter un comportement indéfini.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!