C `restrict` 关键字如何优化指针操作？

restrict 关键字在 C 中的作用

在 C 中，restrict 关键字通知编译器两个或函数的更多指针参数不会在内存中重叠。通过提供此信息，编译器可以执行更积极的优化，从而可能生成更快的代码。

定义和用法

restrict 关键字用于修改指针声明。它可以应用于函数参数和局部变量。限制指针的语法是：

type *restrict pointer_name;

优化好处

通过使用restrict关键字，编译器可以假设受限制的指针不会与每个指针别名其他。这些知识使其能够：

• 通过避免检查重叠内存区域来保存指令。
• 执行优化，例如地址算术优化和缓存优化。
• 如果没有别名，则并行执行多个指针取消引用。

数组优化

restrict 关键字的一个重要用途是优化基于指针的数组上的循环。通过限制数组指针，编译器可以推断所访问的元素之间不存在重叠。这允许它执行优化，例如：

• 循环展开
• 矢量化
• 并行化

例如，考虑以下循环:

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;
    }
}

使用restrict关键字，编译器可能会优化此循环到：

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

限制

restrict 关键字仅适用于兼容类型的指针。严格的别名规则禁止不兼容类型的别名，确保编译器可以做出安全的假设。

可用性

在 C 14 中，restrict 关键字是保留字，但没有任何效果。它最初是在 C99 标准中定义的，并且受到支持 C99 limit 关键字的编译器的支持。

结论

restrict 关键字是 C 语言的一个有价值的工具寻求提高代码性能的程序员。通过通知编译器指针不重叠，它可以实现更积极的优化并加快执行时间。但是，正确使用 limit 关键字以避免未定义的行为非常重要。

以上是C `restrict` 关键字如何优化指针操作？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！