我可以在这个函数中使用限制限定符吗？答案

【问题标题】：Can I use restrict qualifier in this function?我可以在这个函数中使用限制限定符吗？
【发布时间】：2014-12-27 02:16:05
【问题描述】：

我阅读了标准，但仍不能确定：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void repl(char *restrict ap){
    char *cp=strchr(ap,(int)'m');
    *cp='M';
}

int main(){
    char arr[] = "example";
    repl(arr);
    puts(arr);
    return 0;
}

在函数repl 中，我使用strchr 来获取另一个用于修改对象的指针。我希望结果是第一个 m 替换为 M 的字符串。

但这可能是未定义的行为吗？

如果是，那么使用ap[cp-ap]='M'; 代替*cp='M'; 怎么样？

【问题讨论】：

是的，但在这种情况下它并不能说明什么。 AFAICT，您需要参数列表中的两个指针变量才能有所作为。我看不到任何会破坏您显示的代码中的限制的内容。
'm' 等文字已经具有 int 类型。所以不需要强制转换它们，无论如何，即使类型不同，强制转换也不是一个好主意。

标签： c c99 undefined-behavior c11 restrict-qualifier

【解决方案1】：

别名规则允许通过其自己的类型或字符类型（包括其有符号/无符号变体）访问任何变量。这意味着*cp='M'; 是指定的行为，不需要任何特殊的预防措施，因为*cp 是字符类型。

在不同的主题上，您不需要在(int)'m' 中转换'm'，因为'm' 已经是C 中的int 类型。

【讨论】：

你说得对，我刚刚意识到字面量是int 类型。谢谢。其实我问这个问题是因为我担心编译器可能不知道cp和ap之间的关系，只是认为"example"永远不会被修改。
@ouah 你是说 char/unsigned char 指针被允许别名为限制指针吗？（如果是这样，限制 strcpy() 的参数有什么意义？）
@nos restrict 在strcpy 中用作提示（出于优化目的），以通知编译器这两个指针没有别名。 C 允许 char * 为任何其他指针起别名。
@ouah 6.7.3-7 of c99 似乎说这不仅仅是一个提示......虽然我无法破译 6.7.3.1 中的实际定义

【解决方案2】：

我的印象是您理解了restrict 修饰符的用途错误。这是函数调用者必须提供的保证，即该对象不能通过任何其他指针访问，也不会被使用这样的另一个指针意外修改。所以restrict 限定指针的用法不会导致UB。

此外，在您的情况下，您正在将这样的指针传递给函数。之后，编译器不能再假设指针没有别名，例如全局变量或函数返回的指针。（它实际上是这样做的）

举个例子，不是函数memcpy有UB。但是，如果两个指针指向重叠的对象，那将是您对 memcpy 的调用未定义行为。

【讨论】：

【解决方案3】：

这不是未定义的行为，因为指针 cp 是从指针变量 ap 派生的。

编译器怎么知道cp是从ap派生的？它不必知道。首先，无论编译器是否知道，都不会改变行为已定义或未定义。规则不是“如果编译器知道......”，规则是“如果 cp 派生自 ap”。

只要编译器不能证明 cp 不是从 ap 派生的，它就必须提供与您没有使用 restrict 关键字完全相同的语义。

【讨论】：

我可以对编译器如何知道cp 派生自ap（而不是无关的来源）有点好奇吗？ :)