register、volatile、restrict 三关键字的用法

原文地址：register、volatile、restrict 三关键字的用法 – RaymondAmos的技术专栏 – CSDN博客.

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：

1 intar[10];
2 int* restrict restar=(int*)malloc(10*sizeof(int));
3 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：

1 for(n=0;n<10;n++)
2 {
3 par[n]+=5;
4 restar[n]+=5;
5 ar[n]*=2;
6 par[n]+=3;
7 restar[n]+=3;
8 }

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。