合理使用restrict

【说明】 在保证多个指针所指向的区域无交叠的前提下，可以将这些指针加上restrict限定符，用于指导编译器做出更激进的优化。

【原理】restrict 关键字是C语言中的一种类型限定符（Type Qualifiers），只用于限定指针，该关键字用于告诉编译器，所有修改该指针指向内容的操作，全部是基于该指针的，即不存在其他修改操作的途径，消除pointer aliasing（指针别名），从而帮助编译器生成更优的机器码。

需要特别注意的是，如果指针指向同一块区域而错误的加上了restrict限定符，则结果是未定义的。

【注意事项】 不涉及

【案例】

优化前：

int g_test;

int testRestrict(int *a, int *b)
{
    *a = g_test;
    *b += 2;
    *a += 1;
    return *a + *b;
}

对应的汇编如下：

testRestrict(int*, int*):
        ldr     r3, .L3
        ldr     r3, [r3]
        str     r3, [r0] // 由于无法假设a和b的地址不重叠，对a赋值之后，在load b之前要store a
        ldr     r3, [r1]
        add     r3, r3, #2
        str     r3, [r1] 
        ldr     r3, [r0] // 由于b的修改可能影响a，这里会再load一次a
        add     r3, r3, #1
        str     r3, [r0] 
        ldr     r0, [r1] // 由于a的修改可能影响b，这里会再load一次b
        add     r0, r3, r0
        bx      lr
.L3:
        .word   .LANCHOR0
g_test:

优化后：

int g_test;

int testRestrict(int *__restrict a, int *__restrict b)
{
    *a = g_test;
    *b += 2;
    *a += 1;
    return *a + *b;
}

对应的汇编：

testRestrict(int*, int*):
        ldr     r3, .L3
        ldr     r2, [r1]
        ldr     r3, [r3]
        add     r2, r2, #2
        add     r3, r3, #1
        str     r3, [r0]
        str     r2, [r1]
        add     r0, r2, r3
        bx      lr
.L3:
        .word   .LANCHOR0
g_test:

说明：对比可以看出，相比没有加restrict修饰，省了3条汇编指令。

父主题： 函数使用