register、volatile、restrict 三关键字的用法

Posted by Elton's Blog on July 27, 2011

register

使用修饰符register声明的变量属于寄存器存储类型。该类型与自动存储类型相似,具有自动存储时期、代码块作用域和内连接。声明为register仅仅是一个请求,因此该变量仍然可能是普通的自动变量。无论哪种情况,用register修饰的变量都无法获取地址。如果没有被初始化,它的值是未定的。

volatile

volatile告诉编译器该被变量除了可被程序修改外,还可能被其他代理、线程修改。因此,当使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,而不使用寄存器中的缓存的值。比如,

val1=x;
val2=x;

如果没有声明volatile,系统在给val2赋值的时候可能直接从寄存器读取x,而不是从内存的初始位置读取。那么在两次赋值之间,x完全有可能被被某些编译器未知的因素更改(比如:操作系统、硬件或者其它线程等)。如果声明为volatile,编译器将不使用缓存,而是每次都从内存重新读取x。

restrict

restrict是c99引入的,它只可以用于限定指针,并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式,考虑下面的例子:

int ar[10];
int * restrict restar=(int *)malloc(10*sizeof(int));
int *par=ar;

这里说明restar是访问由malloc()分配的内存的唯一且初始的方式。par就不是了。那么:

for(n=0;n<10;n++)
{
    par[n]+=5;
    restar[n]+=5;
    ar[n]*=2;
    par[n]+=3;
    restar[n]+=3;
}

因为restar是访问分配的内存的唯一且初始的方式,那么编译器可以将上述对restar的操作进行优化:restar[n]+=8;。而par并不是访问数组ar的唯一方式,因此并不能进行下面的优化:par[n]+=8;。因为在par[n]+=3前,ar[n]*=2进行了改变。使用了关键字restric,编译器就可以放心地进行优化了。这个关键字据说来源于古老的FORTRAN。

总结

两个关键字:volatile和restrict,两者都是为了方便编译器的优化。

转载自:register、volatile、restrict 三关键字的用法 - RaymondAmos的技术专栏 - CSDN博客.