Ответ

Ключевое слово restrict — спецификатор для указателей, введенный в стандарте C99. Оно сообщает компилятору, что указатель является единственным способом доступа к объекту памяти в рамках области видимости указателя. Это сильно помогает оптимизатору создавать более эффективный машинный код, особенно при работе с большими буферами.

Например:

void vector_add(int * restrict a, int * restrict b, int * restrict c, size_t n) {
    for (size_t i = 0; i < n; ++i)
        c[i] = a[i] + b[i];
}

Здесь предполагается, что массивы a, b и c не перекрываются. Нарушение этого требования приводит к неопределенному поведению и к сложноуловимым ошибкам.

Использование restrict рекомендуется только тогда, когда вы уверены, что никакие другие указатели или побочные пути не указывают на ту же память.

Вопрос с подвохом

Может ли одно и то же значение памяти одновременно быть видимым через два restrict-указателя?

Ответ:

Нет, это приведет к undefined behavior. Нет гарантии, что компилятор учтет изменения, внесенные через второй указатель. Пример — критически неверный код:

void f(int * restrict x, int * restrict y) {
    x[0] = 1;
    y[0] = 2;
}

int main() {
    int v;
    f(&v, &v); // Нарушение условия restrict
}

Примеры реальных ошибок из-за незнания тонкостей темы

---

История

В финансовом расчётном ядре функции оптимизировали массивы с добавлением restrict, но не учли, что массивы могут перекрываться по требованию части бизнес-логики. Это привело к неверному расчету баланса при некорректном использовании.

---

История

Метод batch-перемножения матриц ускорился после применения restrict, но в одной из итераций массив результата пересекался с одним из входных массивов — ответ становился непредсказуемым, баг ловился только нагрузочным тестированием.

---

История

В одной из функций image processing два указателя на куски одного и того же буфера были случайно объявлены с restrict. После обновления компилятора и его оптимизатора результат обработки изображений резко стал искаженным — причина: компилятор стал активно реиспользовать кэш и игнорировал модификации.