C ++别名规则

编程问答 2022-04-26

问题描述

| 只是想知道是否有人会为我确认一些别名规则。 我知道别名（即负载存储问题）可能会导致以下类型的代码不理想，因为我们不能假设ѭ0不会重叠： 
// case 1:
void plus(size_t n,double *x,double *y,double *z)
{
    for (size_t i = 0; i != n; ++i)
        z[i] = x[i] + y[i];
}
我知道有一个C关键字
__restrict
告诉编译器它不应该考虑重叠情况，因此有可能生成更好的代码： 
// case 2:
void plus(size_t n,double *__restrict x,double *__restrict y,double *__restrict z)
{ // as above... }
但是别名如何与C ++样式代码一起工作，在这里我们将处理通过引用传递的容器对象，而不是上面带有原始指针的类似C的示例？ 例如，我假设如果执行以下操作，将会出现混叠问题： 
// case 3:
void plus(std::vector<double> &x,std::vector<double> &y,std::vector<double> &z)
{ // similar to above... }
再举一个不那么琐碎的例子，如果容器中的基础数据类型不同，这有什么区别吗？在实现级别，大多数容器都使用指针动态管理存储，因此我不清楚编译器如何确保以下内容不具有别名： 
// case 4:
void foo(std::vector<mytype1> &x,std::vector<mytype2> &y)
{ // interwoven operations on x,y... }
我没有尝试进行微优化，但是我想知道将受限制的指针传递给容器，而不是引用，目前是否更好。 编辑：指出来清除一些术语：
restrict
是C99关键字。在各种编译器中也有
__restrict
和
__restrict__
，但是它们都做相同的事情。     

解决方法

        根据严格的别名规则，不允许您使用指向不同类型的指针（same9ѭ和朋友除外）对同一内存进行别名别名，因此情况4仅在类型之一为
char*
的情况下适用。 情况3与情况1并没有什么不同，因为在我所知道的所有编译器上，引用都是作为指针实现的，尽管该标准并不要求这样做，并且实现可以自由提出其他建议。     ,        它根本不是C ++特有的。考虑一下此C99位： 
struct vector {
    double* data;
    size_t n;
};

void
plus(struct vector* restrict x,struct vector* restrict y,struct vector* restrict z)
{
    // same deal as ever
}
在这里，
restrict
买给我们的东西很少：
x->data
，
y->data
和
z->data
都是
double*
，并且允许使用别名。即使使用限制，这也与情况1完全相同。 如果C ++中有一个
restrict
关键字（或使用扩展名），最好的选择可能是使用情况2中相同的ѭ19do来进行ѭ18And。实际上，现在可以使用C89风格的界面，不带ѭ6，但在幕后使用了关键字。     
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