restrict — ключевое слово в языке программирования C, введённое стандартом C99 и используемое в объявлениях указателей.
char * restrict p1;
int ** restrict p2;
float * restrict p3, * restrict p4;
Ключевое слово restrict
позволяет программисту сообщить компилятору, что объявляемый указатель указывает на блок памяти, на который не указывает никакой другой указатель. Гарантию того, что на один блок памяти не будет указывать более одного указателя, даёт программист. При этом оптимизирующий компилятор может генерировать более эффективный код (пример см. ниже).
Использование ключевого слова restrict
при объявлении других объектов (не указателей) не определено стандартом.
При использовании ключевого слова restrict
программа, написанная на «умном» C, может сравниться по скорости с программой, написанной на «глупом» Fortran[1].
В языке C++ нет ключевого слова restrict
(не описано в стандарте), но разработчики разных компиляторов C++ добавили аналогичные по назначению ключевые слова, например:
__restrict
и __restrict__
у GNU Compiler Collection[2];__restrict
и __declspec(restrict)
у Visual C++;__restrict__
у Clang.Компилятор может создавать меньше кода, если знает, что только один указатель указывает на один блок памяти. Рассмотрим пример. Определена следующая функция:
void updatePtrs (
size_t * ptrA,
size_t * ptrB,
size_t * val
) {
*ptrA += *val;
*ptrB += *val;
}
Указатели ptrA
, ptrB
и val
могут указывать на один и тот же блок памяти.
Для этой функции компилятор будет генерировать примерно следующий код:
; прочитать значение из памяти по указателю val
load R1 ← *val
; прочитать значение из памяти по указателю ptrA
load R2 ← *ptrA
; выполнить сложение
add R2 += R1
; записать результат в память по указателю ptrA
set R2 → *ptrA
; аналогично для ptrB
load R1 ← *val ; чтение по val второй раз
load R2 ← *ptrB
add R2 += R1
set R2 → *ptrB
Обратите внимание, что значение по указателю val
считывается из памяти дважды. Это происходит из-за того, что указатель ptrA
может указывать на тот же блок памяти, что и val
, то есть значение val
может измениться при записи значения по указателю ptrA
.
При использовании ключевого слова restrict
определение функции будет следующим:
void updatePtrs (
size_t * restrict ptrA,
size_t * restrict ptrB,
size_t * restrict val
) {
*ptrA += *val;
*ptrB += *val;
}
Ключевое слово restrict
сообщает компилятору, что указатели ptrA
, ptrB
и val
никогда не указывают на один и тот же блок памяти. Это гарантируется программистом.
В этом случае компилятор будет генерировать примерно следующий код:
load R1 ← *val
load R2 ← *ptrA
add R2 += R1
set R2 → *ptrA
; load R1 ← *val ; отсутствует
load R2 ← *ptrB
add R2 += R1
set R2 → *ptrB
Заметьте, что код стал короче из-за того, что значение val
читается из памяти только один раз.
Указатель с модификатором restrict
на указатель с модификатором restrict
может быть определён только во вложенном блоке. Пример:
struct T { int i; };
struct T var_1;
int main () {
T * restrict var_2 = &var_1;
int * restrict var_3 = &var2->i; // undefined behavior
{
int * restrict var_4 = &var2->i; // допустимо
}
return 0;
}
Определение указателя var_3
— неопределённое поведение, так как var_3
находится в одном блоке с var_2
. Определение var_4
находится во вложенном блоке и допустимо.
Ключевое слово __restrict
для метода структуры или класса C++ обозначает, что указатель this
имеет тип «T * __restrict const
». Пример:
struct T {
void method () __restrict {}
};
restrict
компилятор считает, что указатели могут указывать на один и тот же блок памяти, и генерирует не оптимальный код. Это одна из причин, по которым язык Fortran всё ещё используется для численных расчётов (позволяет писать быстрый код проще). Теоретически, введение restrict
в C99 должно решить эту проблему.Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .