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Aditya Kurrodu
Asked: 2024-12-02 16:21:02 +0800 CST

restringir qualificador em C

  • 772

O seguinte uso do qualificador restrito em C é válido ou comportamento indefinido?

#include <stdio.h>



int foo(float * restrict a) {
    float a1 = *a;
    float a2 = *(a+1);

    float * restrict c = a;
    
    *c = 1;
    *(c+1) = 2;
    
    // are compilers obliged to load a[0] and a[1] again?
    printf("%f %f\n",*a,*(a+1));
    printf("%f %f\n",a1, a2);
}

Obrigado

c

2 respostas

  1. Best Answer

    O restrictqualificador de a não está sendo violado.

    O restrictqualificador de anão impede modificar o array por meio de cem vez de a, porque o valor de cdepende do valor de a. Então você está modificando o array indiretamente por meio de a, o que é permitido no que diz respeito ao restrictqualificador de a.

    O restrictqualificador de c está sendo violado.

    §6.7.4.2 ¶4 da norma ISO C23 afirma o seguinte:

    Durante cada execução de B, seja L qualquer lvalue que tenha &L baseado em P. Se L for usado para acessar o valor do objeto X que ele designa, e X também for modificado (por qualquer meio), então os seguintes requisitos se aplicam: [...] Cada outro lvalue usado para acessar o valor de X também deve ter seu endereço baseado em P.

    Nessa citação,

    • B é o bloco que contém a restrictdeclaração do ponteiro, ou o bloco de função inteiro no caso de um parâmetro ser declarado com o restrictqualificador,
    • X é o objeto referenciado pelo ponteiro e
    • P é o próprio objeto ponteiro.

    A frase

    Cada outro lvalue usado para acessar o valor de X também deve ter seu endereço baseado em P.

    está sendo violado, porque na linha

    printf("%f %f\n",*a,*(a+1));

    o objeto referenciado X está sendo acessado por meio de a, e anão depende de c( cdepende de a, mas não vice-versa).

    Os termos "depende de" e "baseado em" estão sendo usados ​​por mim como sinônimos. A definição exata do termo "baseado em" neste contexto está em §6.7.4.2 ¶3 do padrão ISO C23:

    No que se segue, diz-se que uma expressão de ponteiro E é baseada no objeto P se (em algum ponto da sequência na execução de B antes da avaliação de E) modificar P para apontar para uma cópia do objeto de matriz para o qual ele apontava anteriormente alteraria o valor de E.

    Conclusão

    Como o restrictqualificador de cestá sendo violado, o código postado tem comportamento indefinido. Se tivesse asido declarado apenas com o restrictqualificador e ctivesse sido declarado sem esse qualificador, então o comportamento do programa teria sido bem definido.

    A declaração anterior é baseada na suposição de que aaponta para um array de floatcom pelo menos dois elementos. Se esse não for o caso, então o comportamento do programa também seria indefinido no caso especificado acima.

    • 6

  2. O exemplo que você fornece resulta em Comportamento Indefinido porque você está dizendo ao compilador que o ponteiro restrito anão será associado a nenhum outro ponteiro (em termos mais simples: nenhum outro ponteiro ou variável acessa ou modifica a mesma região de memória) quando, em seu exemplo, você atribui a outro float * restrictponteiro o valor de a, violando a semântica da palavra-chave restricted, pois ambos ce asão declarados como ponteiros restritos enquanto apontam para a mesma memória.

    Por que é UB?

    Com o restricted, o compilador pode otimizar a função assumindo que ae cnunca alias. Ele poderia, por exemplo, armazenar em cache a1e a2sem recarregá-los da memória após modificações por meio de c. No entanto, como você modifica a memória apontada por ambos ae c, isso viola o contrato de restricted, e o comportamento do programa é indefinido.

    • -1

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