C/ c++假定没有指针混叠

Question

最近读到fortran在数值计算中比c/c++快的主要原因是没有指针混叠。

显然，使用restrict或__restrict__关键字可以逐个表示给定内存元素没有指针混叠。

icc编译器显然有一个选项-fno-alias，它允许全局假设没有混叠存在。在gcc上有-fno-strict-aliasing，它只适用于所有混叠情况的一个子集。

在使用某些优化标志时，gcc中是否存在一个选项，或者在某些情况下假设没有混叠?

Answer 1

GCC有-fstrict-aliasing选项，它启用全局别名优化，并期望您确保没有任何非法别名。这个优化是为-O2和-O3启用的。

c++有定义良好的混叠规则，并且符合标准的代码不会与严格的混叠发生冲突。特别是，这意味着不允许通过指向不同类型的指针访问一个变量:

float f;
int * p = reinterpret_cast<int*>(&f);  // uh-oh
*p = 0x3FF00000;                       // breaks strict aliasing

该规则的关键例外是，您总是可以通过指向char的指针访问任何变量。(这是通过IO操作序列化所必需的。)

混叠规则不能帮助编译器知道是否有相同类型的指针相互混叠。想想看:

void add(float * a, float * b, float * c) { *c = *a + *b; }

在这里，编译器不能知道c是否指向与a或b不同的内存，必须小心。我认为这就是restrict的不同之处，主要是通过承诺float * restrict c意味着没有人别名c。