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Oracle Solaris Studio 12.2：C 用户指南

5.4 内存引用约束的示例

本节提供可能出现在您的源文件中的代码示例。每个示例后跟对编译器代码假定的讨论，这些假定取决于所应用的基于类型的分析级别。

5.4.1 第一个示例

考虑以下代码。可以使用不同的别名级别对它进行编译，以说明显示类型的别名关系。

struct foo {
    int f1;
    short f2;
    short f3;
    int f4;
} *fp;

struct bar {
    int b1;
    int b2;
    int b3;
} *bp;

int *ip;
short *sp;

如果该示例是使用 -xalias_level=any 选项编译的，编译器将认为以下间接访问互为别名：

*ip、*sp、*fp、*bp、fp->f1、fp->f2、fp->f3、fp->f4、bp->b1、bp->b2、bp->b3

如果该示例是使用 -xalias_level=basic 选项编译的，编译器将认为以下间接访问互为别名：

*ip、*bp、fp->f1、fp->f4、bp->b1、bp->b2、bp->b3

另外，*sp、fp->f2 和 fp->f3 可以互为别名，*sp 和 *fp 可以互为别名。

但是，在 -xalias_level=basic 条件下，编译器作出以下假定：

由于两个间接访问的访问类型是不同的基本类型，因此编译器作出这些假定。

如果该示例是使用 -xalias_level=weak 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

由于 f1 是结构中偏移为 0 的字段，而 b2 是结构中偏移为 4 个字节的字段，因此编译器假定 fp->fp1 不将 bp->b2 作为别名。同样，编译器假定 fp->f1 不将 bp->b3 作为别名，fp->f4 不将 bp->b1 或 bp->b2 作为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=layout 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

由于 f4 和 b3 不是 foo 和 bar 的公共初始序列中的对应字段，因此 fp->f4 不将 bp->b3 作为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=strict 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

如果 -xalias_level=strict，则编译器假定 *fp、*bp、fp->f1、fp->f2、fp->f3、fp->f4、bp->b1、bp->b2 和 bp->b3 不互为别名，因为在忽略字段名时 foo 和 bar 是不同的。但是，fp 可将 fp->f1 作为别名，bp 可将 bp->b1 作为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=std 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

但是，fp->f1 不将 bp->b1、bp->b2 或 bp->b3 作为别名，因为在考虑字段名时 foo 和 bar 并不相同。

如果该示例是使用 -xalias_level=strong 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

5.4.2 第二个示例

考虑以下源代码示例。当使用不同的别名级别编译时，它说明显示的类型的别名关系。

struct foo {
    int f1;
    int f2;
    int f3;
} *fp;

struct bar {
    int b1;
    int b2;
    int b3;
} *bp;

如果该示例是使用 -xalias_level=any 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

*fp、*bp、fp->f1、fp->f2、fp->f3、bp->b1、bp->b2 和 bp->b3 都可以互为别名，因为任何两个内存访问在 -xalias_level=any 级别上可互为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=basic 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

*fp、*bp、fp->f1、fp->f2、fp->f3、bp->b1、bp->b2 和 bp->b3 都可以互为别名。在本示例中，由于所有结构字段均为同一基本类型，因此任何两个使用指针 *fp 和 *bp 的字段访问都可以互为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=weak 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

但是，-xalias_level=weak 强加以下限制：

如果该示例是使用 -xalias_level=layout 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

但是，-xalias_level=layout 强加以下限制：

如果该示例是使用 -xalias_level=strict 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

但是，-xalias_level=strict 强加以下限制：

如果该示例是使用 -xalias_level=std 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

fp->f1、fp->f2、fp->f3、bp->b1、bp->b2 和 bp->b3 不互为别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=strong 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

fp->f1、fp->f2、fp->f3、bp->b1、bp->b2 和 bp->b3 不互为别名。

5.4.3 第三个示例

考虑下列源代码示例，它说明某些别名级别无法处理内部指针。有关内部指针的定义，请参见表 B–13。

struct foo {
        int f1;
        struct bar *f2;
        struct bar *f3;
        int f4;
        int f5;
        struct bar fb[10];
} *fp;

struct bar
        struct bar *b2;
        struct bar *b3;
        int b4;
} *bp;

bp=(struct bar*)(&fp->f2);

weak、layout、strict 或 std 不支持该示例中的非关联化。在指针赋值 bp=(struct bar*)(&fp->f2) 之后，以下各对内存访问将访问相同的存储单元：

但是，使用选项 weak、layout、strict 和 std 时，编译器假定 fp->f2 和 bp->b2 不设定别名。由于 b2 的偏移为零，与 f2 的偏移（四字节）不同，并且 foo 和 bar 没有公共初始序列，因此编译器作出该假定。同样，编译器还假定 bp->b3 不将 fp->f3 作为别名，bp->b4 不将 fp->f4 作为别名。

因此，指针赋值 bp=(struct bar*)(&fp->f2) 将使编译器关于别名信息的假定不正确。这可能会导致不正确的优化。

请在进行以下示例中显示的修改之后尝试编译。


struct foo {
        int f1;
        struct bar fb;   /* Modified line */
#define f2 fb.b2         /* Modified line */
#define f3 fb.b3         /* Modified line */
#define f4 fb.b4         /* Modified line */
        int f5;
        struct bar fb[10];
} *fp;

struct bar
        struct bar *b2;
        struct bar *b3;
        int b4;
} *bp;

bp=(struct bar*)(&fp->f2);

在指针赋值 bp=(struct bar*)(&fp->f2) 之后，以下各对内存访问将访问相同的存储单元：

通过检查前面的代码示例中显示的更改，您可以看到表达式 fp->f2 是表达式 fp->fb.b2 的另一种形式。由于 fp->fb 为 bar 类型，因此 fp->f2 访问 bar 的 b2 字段。此外，bp->b2 也访问 bar 的 b2 字段。因此，编译器假定 fp->f2 将 bp->b2 作为别名。同样，编译器假定 fp->f3 将 bp->b3 作为别名，fp->f4 将 bp->b4 作为别名。结果，编译器假定的别名与指针赋值产生的实际别名匹配。

5.4.4 第四个示例

考虑以下源代码示例。

struct foo {
        int f1;
        int f2;
} *fp;

struct bar {
        int b1;
        int b2;
} *bp;

struct cat {
        int c1;
        struct foo cf;
        int c2;
        int c3;
} *cp;

struct dog {
        int d1;
        int d2;
        struct bar db;
        int d3;
} *dp;

如果该示例是使用 -xalias_level=weak 选项编译的，编译器将假定以下别名信息：

fp->f2 可将 cp->c2 作为别名，因为 *dp 可将 *cp 作为别名，且 *fp 可将 dp->db 作为别名。

cp->cf.f1 不将 dp->db.b1 作为别名。

cp->c2 不将 dp->db.b1 作为别名，cp->c2 不将 dp->d3 作为别名。

对于偏移，仅当 *dp 将 cp->cf 作为别名时，cp->c2 才能将 db->db.b1 作为别名。但是，如果 *dp 将 cp->cf 作为别名，则 dp->db.b1 必须在 foo cf 末尾之后设定别名，这是对象约束所禁止的。因此，编译器假定 cp->c2 不能将 db->db.b1 作为别名。

cp->c3 可将 dp->d3 作为别名。

请注意，cp->c3 不将 dp->db.b2 作为别名。由于具有非关联化所涉及的类型的字段的偏移不同并且不重叠，因此这些内存引用不设定别名。基于这种情况，编译器假定它们不能设定别名。

请注意，dp->d3 不将 cp->cf.f2 作为别名。由于具有非关联化所涉及的类型的字段的偏移不同并且不重叠，因此这些内存引用不设定别名。基于这种情况，编译器假定它们不能设定别名。

如果该示例是使用 -xalias_level=layout 选项编译的，编译器只假定以下别名信息：

如果该示例是使用 -xalias_level=strict 选项编译的，编译器只假定以下别名信息：

如果该示例是使用 -xalias_level=std 选项编译的，编译器只假定以下别名信息：

5.4.5 第五个示例

考虑以下源代码示例。

struct foo {
        short f1;
        short f2;
        int   f3;
} *fp;

struct bar {
        int b1;
        int b2;
} *bp;

union moo {
        struct foo u_f;
        struct bar u_b;
} u;

下面是编译器根据以下别名级别作出的假定：

5.4.6 第六个示例

考虑以下源代码示例。

struct bar;

struct foo {
        struct foo *ffp;
        struct bar *fbp;
} *fp;

struct bar {
        struct bar *bbp;
        long        b2;
} *bp;

下面是编译器根据以下别名级别作出的假定：

5.4.7 第七个示例

考虑以下源代码示例：

struct foo;
struct bar;
#pragma alias (struct foo, struct bar)

struct foo {
        int f1;
        int f2;
} *fp;

struct bar {
        short b1;
        short b2;
        int   b3;
} *bp;

此示例中的 pragma 告知编译器，允许 foo 和 bar 互为别名。编译器作出关于别名信息的以下假定：