C++ 限制语义

Question

我正在更新性能关键库以使用 restrict，正如在 C++11 中由 g++ 和 MSVC 使用关键字 __restrict 实现的那样。这似乎是最标准的扩展，所以我将交替使用 restrict 和 __restrict。

restrict 是一个 C99 关键字，但是编译器已经在 C++ 中定义了它的重要用途。

这篇文章打算成为一个“问题”，询问每个 C++ 特定用途是什么以及它意味着什么，然后是 CW 的答案来回答它。随意添加/检查/编辑。所以:“求助!这些 C++ 对 restrict 关键字的使用是什么意思？”

1. 限定this(限制一个方法):

   void Foo::method(int*__restrict a) __restrict { /*...*/ }
   

2. 限制引用:

   int&__restrict x = /*...*/;
   

3. 限制在模板内:

   std::vector<float*__restrict> x;
   

4. 限制成员/字段。这在技术上也适用于 C 的 struct，但它在 C++ 中比在 C 中更常作为问题出现:

   class Foo final { public: int*__restrict field; };
   

Answer 1

1. 限定this(限制一个方法):

   这意味着this 指针被限制了。这一个主要后果:

   • 该方法不能作为数据对自身进行操作，例如:

     void Foo::method(Foo*__restrict other) __restrict { /*...*/ }
     

     在那个例子中，this 可能别名 other。 restrict 表示您不能将其自身作为参数调用此方法。

   • 注意:可以访问或更改对象，即使是通过字段也是如此。原因是以下功能在功能上是相同的:

     void Foo::method1(void) __restrict { field=6; }
     void Foo::method2(void) __restrict { this->field=6; }
     

     在那个例子中，this 没有任何别名。

2. 限制引用:

   它的意思似乎正是——引用受到限制。这究竟做什么 以及它是否有用是另一回事。有人在 this thread声称编译器可以静态地确定引用的别名，因此该关键字应该是无用的。 This question还被问及是否应该使用它，但“特定于供应商”的回答几乎没有帮助。

4. this question有先例.简而言之，在函数 f 中，编译器知道 a.field 和 b.field 没有别名:

   class Foo final {
       int*__restrict field;
   };
   int f(Foo a, Foo b) { /*...*/ }
   

   假设 a!=b 经常会出现这种情况——例如，如果字段由 Foo 的构造函数/析构函数分配和销毁。请注意，如果字段是原始数组，它将始终为真，因此无需应用 restrict 关键字 ( and impossible )。