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C99 restrict指针的定义和作用

restrict 是 C99 标准引入的指针限定符，专门用于优化编译器生成的代码。以下是其核心定义和作用：

一、定义

1. ‌唯一访问保证‌ restrict 限定符声明指针是访问其所指内存区域的‌唯一初始途径‌，即在该指针作用域内，所有对该内存的修改必须通过该指针完成。 示例：int *restrict ptr 表示 ptr 是访问目标内存的唯一合法指针。

2. ‌编译器契约‌ 程序员通过 restrict 向编译器承诺：不存在其他指针或变量会修改同一块内存（别名问题），编译器可基于此假设优化代码。

二、作用

1. ‌性能优化‌ 编译器可减少冗余内存访问。例如，对 restrict 指针的多次操作可能被合并为单次操作（如 *ptr += 8 替代多次加法）。

2. ‌标准库应用‌

    void* memcpy(void* restrict s1, const void* restrict s2, size_t n);
    void* memmove(void* s1, const void* s2, size_t n);

• memcpy 使用 restrict 声明源和目标地址不重叠，从而直接复制；

• memmove 未使用 restrict，需处理重叠情况。 原型对比：

3. ‌避免未定义行为‌ 若违反 restrict 约定（如通过其他指针修改内存），程序行为将不可预测。

三、注意事项

• ‌程序员责任‌：编译器不检查 restrict 约束是否被遵守，错误使用可能导致逻辑错误。

• ‌适用场景‌：多用于性能关键代码（如数值计算、底层库）或明确无指针别名的场景。

通过合理使用 restrict，可显著提升代码效率，但必须确保语义正确性。