__restrict 相对于流行编译器的函数优化行为

Question

考虑以下函数：

int bar(const int* __restrict x, void g())
{
    int result = *x;
    g();
    result += *x;
    return result;
}

由于调用g()，我们是否需要从x 读取两次？或者__restriction 是否足以保证g() 的调用不会访问/不会更改地址x 处的值？

在this link，我们看到最流行的编译器不得不说这个（GodBolt；语言标准 C99，平台 AMD64）：

• clang 7.0：遵守限制。
• GCC 8.3：没有限制。
• MSVC 19.16：没有限制。

clang 是否正确地优化了第二次读取，不是吗？我在这里询问 C 和 C++，因为行为是相同的（感谢@PSkocik）。

相关信息和一些注释：

• 不熟悉__restrict（或__restrict__）的读者不妨看看：What does the restrict keyword mean in C++?
• GCC 在 C++ 中的 documentation page on restricted pointers。
• 我在这一点上打开了bug against GCC。
• x 被标记为 const 的事实在这里并不重要 - 如果我们删除 const 并且问题保持不变，我们会得到相同的行为。

Answer 1

我认为这实际上是一个 C 问题，因为 C 实际上是具有 restrict 的语言，并附有正式规范。

管理restrict 使用的C 标准部分是6.7.3.1：

1 令 D 是一个普通标识符的声明，它提供一个 将对象 P 指定为限制限定指针的方法 键入 T。

2 如果 D 出现在块内并且没有存储类 extern， 令 B 表示块。如果 D 出现在参数列表中 函数定义的声明，让 B 表示关联的 堵塞。否则，令 B 表示 main 块（或 在独立的程序启动时调用的任何函数 环境）。

3 在下文中，指针表达式 E 被称为基于 对象 P if (在 B 执行之前的某个序列点 评估 E) 修改 P 以指向数组对象的副本 它以前指向的位置会改变 E.137 的值）注 ''based'' 仅针对具有指针类型的表达式定义。

4 在每次执行 B 期间，令 L 为任何具有 &L 的左值 P. 如果 L 用于访问它的对象 X 的值 指定，并且 X 也被修改（以任何方式），则以下 适用要求： T 不应是 const 限定的。每隔一个左值 用于访问 X 的值的地址也应基于 P。 每个修改 X 的访问都应被认为也修改了 P，因为 本款的目的。如果 P 被赋值为 a 基于另一个受限指针的指针表达式 E 对象 P2，与块 B2 关联，然后执行 B2 应在 B 执行之前开始，或 B2 的执行应 在分配之前结束。如果不满足这些要求，那么 行为未定义。

5 这里 B 的执行是指执行的部分 与标量对象的生命周期相对应的程序 与 B 关联的类型和自动存储时长。

按照我的阅读方式，g()的执行属于bar的块的执行，所以g()不允许修改*x和clang是 优化第二次加载的权利（IOW，如果 *x 指的是非常量全局，g() 不得修改该全局）。