Question

我对限制指针的规则感到有些困惑。也许有人可以帮助我。

定义嵌套的受限指针是否合法如下：

int* restrict a;
int* restrict b;


a = malloc(sizeof(int));


// b = a; <-- assignment here is illegal, needs to happen in child block
// *b = rand();


while(1)
{
    b = a;  // Is this legal?  Assuming 'b' is not modified outside the while() block
    *b = rand();
}

如下导出受限指针值是合法的：

int* restrict c;
int* restrict d;


c = malloc(sizeof(int*)*101);
d = c;


for(int i = 0; i < 100; i++)
{
    *d = i;
    d++;
}


c = d; // c is now set to the 101 element, is this legal assuming d isn't accessed?
*c = rand();

谢谢！安德鲁

Answer 1

作为参考，这里是restrict限定符的相当复杂的定义（来自C99 6.7.3.1“限制的正式定义”）：

  让p成为普通人的宣言   提供手段的标识符   将对象P指定为   限制限定指针指向类型T.

如果D出现在一个区块内   没有存储类   extern，让B表示块。如果D   出现在参数列表中   函数的声明   定义，让B表示   相关块。否则，让B   表示主要块（或块）   任何函数的调用   程序启动独立式   环境）。

在下文中，指针   表达式E据说是基于   对象P if（在某个序列点   在执行B之前   评估E）将P修改为点   将数组对象的副本放入   以前指出的会改变   E的值。注意“基础”是   仅为表达式定义   指针类型。

在每次执行B期间，让L为   任何具有＆amp; L基于P的左值。如果   L用于访问的值   它指定的对象X，X是   也修改（通过任何方式），然后   以下要求适用：T应   不是const限定的。所有其他   左值用于访问X的值   也应以其地址为基础   P.每次修改X的访问都应该   也被认为是修改P，for   本条款的目的。如果P.   被赋予指针的值   表达式E基于另一个   限制指针对象P2，   与块B2相关联，然后是   B2的执行应在之前开始   执行B，或者   B2的执行应在此之前结束   分配。如果这些   要求不符合，那么   行为未定义。

这里B的执行意味着   部分执行的   与...对应的程序   具有标量类型的对象的生命周期   和自动存储持续时间   与B相关联。

我对上述内容的阅读意味着，在您的第一个问题中，a无法分配到b，即使在“子”块内 - 结果也未定义。如果在“子块”中声明了b，则可以进行这样的分配，但由于b被声明为与a相同的范围，因此无法进行分配。

对于问题2，c和d之间的分配也会导致未定义的行为（在这两种情况下）。

标准中的相关位（对于这两个问题）是：

如果为P赋值a 指针表达式E基于另一个受限指针对象P2，与块B2相关联，然后 B2的执行应在之前开始执行B，或者 B2的执行应在此之前结束任务。

由于受限制的指针与同一个块相关联，因此块B2不可能在执行B之前开始，或者B2在分配之前结束（因为B和B2是相同的块）。

该标准给出了一个非常明确的例子（我认为 - restrict定义的4个短段的清晰度与C ++的名称解析规则相同）：

示例4：

规则限制之间的分配   限制指针没有   区分函数调用   和一个等效的嵌套块。   只有一个例外   “从外到内”的任务   嵌套声明的限制指针   块已经定义了行为。
{
    int * restrict p1;
    int * restrict q1;

    p1 = q1; //  undefined behavior

    {
        int * restrict p2 = p1; //  valid
        int * restrict q2 = q1; //  valid
        p1 = q2; //  undefined behavior
        p2 = q2; //  undefined behavior
    }
}

Answer 2

restrict类型限定符是编译器的指示，如果修改了restrict - 限定指针所寻址的内存，则其他指针不会访问该内存记忆。编译器可以选择优化涉及restrict的代码 - 合格的指针，否则可能导致不正确的行为。 程序员有责任确保使用限制合格的指针，因为它们是打算使用的。否则，可能会导致未定义的行为。（link）

从上面的描述可以看出，你的任务都是非法的，可能在某些编译器生成的可执行文件中有效，但在其他编译器中则有效。不要指望编译器本身发出错误或警告，因为restrict只是提供了执行某些优化的机会，它可以选择不执行，例如volatile。

受限制的指针问题

2 个答案: