Mdr-C-Tutorial

主题

6.7.13.8.1 一般规定 ​

IMPORTANT

unsequenced 与 reproducible 不是“优化建议”那么简单。它们是在向实现承诺：函数访问对象的方式满足一组可被重排、可被合并推理的严格条件。若承诺不成立却仍这样声明，行为未定义。

约束 ​

  1. 标准函数类型属性只有两个名字：

    • unsequenced
    • reproducible

  2. 这类属性只能附着到：

    • 函数声明符；
    • 或函数类型的类型说明符。

  3. 它们都不能带属性参数子句。

这类属性到底在描述什么 ​

  1. 它们的目标，是把“函数如何访问对象”告诉翻译器，好让翻译器能推导某些函数调用是否可安全重排。

  2. 标准把这些性质拆成四个基础概念：

    • stateless
    • independent
    • effectless
    • idempotent

  3. 然后定义：

    • reproducible = effectless + idempotent
    • unsequenced = stateless + effectless + idempotent + independent

四个基础性质 ​

  1. stateless 指函数及其调用链中，任何静态存储期或线程存储期对象定义都必须是 const 且非 volatile。

  2. independent 指函数调用所观察到的外部对象值，不会因为调用时机或调用间彼此影响而改变；若访问是经由指针形参完成的，则必须能归因到唯一那个指针形参。

  3. effectless 指函数调用期间发生的存储操作，不会对调用外部可观察状态产生“越界副作用”；若确有可观察修改，也必须能归因到唯一某个指针形参所基于的左值。

  4. idempotent 指把同一求值紧接着执行第二次，不会改变结果值，也不会改变可观察执行状态。

重要边界 ​

  1. 这些属性虽然语义上附着到函数类型，但它们不是函数原型的一部分。

  2. 因此，重声明或类型转换时丢掉这些属性，仍可能是兼容的。

  3. 反过来，如果某函数定义并不满足这些性质，却通过带该属性的函数声明或函数指针被访问，则行为未定义。

  4. 浮点环境、区域设置、输入输出流、外部文件、errno 等库态，也都被标准视作这里讨论的“对象”。

推荐实践 ​

  1. 若可能，实现应在某函数声明了这类属性、但函数定义实际不满足相应性质时给出诊断。

  2. 标准还建议：若程序声明某函数具备 independent 或 effectless 性质，则其指针形参最好同时使用 restrict，这样语义表达更完整。