C99 ścisłe zasady aliasingu w C++ (GCC)

Question

O ile rozumiem, GCC obsługuje wszystkie funkcje C99 w C++. Ale w jaki sposób ścisłe aliasingowanie C99 jest obsługiwane w kodzie C++?

Wiem, że rzutowanie za pomocą rzutów C między niespokrewnionymi typami nie jest ściśle-aliasingowe i może generować niepoprawny kod, ale co z C++? Ponieważ ścisłe aliasing nie jest częścią standardu C++ (czy to prawda?), GCC musi określać samą semantykę.

Rysunek const_cast i static_cast rzucają między pokrewnymi typami, dlatego są bezpieczne, natomiast reinterpret_cast może łamać zasady ścisłego aliasingu.

Czy to poprawne zrozumienie?

Answer 1

Nie, prawdopodobnie miksujesz różne rzeczy.

Rygorystyczne reguły dotyczące aliasów nie mają absolutnie nic wspólnego ze standardem C99. Rygorystyczne zasady aliasingu są zakorzenione w częściach standardu, które były obecne w C i C++ od początku [standaryzowanych] razy. Klauzula, która zabrania dostępu do obiektu jednego rodzaju przez lwartości innego typu, występuje w C89/90 (6.3), a także w C++ 98 (3.10/15). Na tym polega ścisłe aliasing, nie więcej, nie mniej. Po prostu nie wszystkie kompilatory chciały (lub ośmieliły się) go wymusić lub na nim polegać. Zarówno języki C, jak i C++ są czasem używane jako języki "wysokiego poziomu", a ścisłe reguły aliasingu często kolidują z takimi zastosowaniami. To właśnie GCC dokonało tego śmiałego posunięcia i postanowiło zacząć polegać na regułach ścisłego aliasingu w optymalizacjach, często pobierając skargi z tych "montażowych" typów.

To prawda, że ​​najprostszym sposobem złamania restrykcyjnych reguł aliasingu w C++ jest reinterpret_cast (i oczywiście obsada w stylu C). Jednakże static_cast mogą być również stosowane do tego celu, gdyż pozwala, aby przerwać ścisłe wygładzanie za pomocą void * jako typ pośredni w „łańcuch” cast

int *pi; 
... 
double *pd = static_cast<double *>(static_cast<void *>(pi)); 

const_cast nie rozkłada ścisłego aliasingu w kompilatorze zasadami.

Co do C99 ... To, co wprowadził C99, to kwalifikator restrict. Jest to bezpośrednio związane z aliasingiem, ale nie jest to tak zwane ścisłe aliasing jako takie.

Answer 2

może również złamać reguły aliasingu, ponieważ kompilator zapewnia, że ​​typ docelowy jest powiązany z rzeczywistym typem środowiska wykonawczego obiektu. Rozważ:

extern void f(double*, int*); // compiler may optimize assuming that arguments don't overlap 
double d; 
void* pv = &d; 
int* pi = static_cast<int*>(pv); 
f(&d, pi); // assumption is violated 

Answer 3

Koncepcja jest taka sama w Cpp; w tym celu możesz używać rzutów w stylu C, aby poprowadzić cię przez to, co jest uważane za surowe aliasing.

W skrócie: nie, podejście do używania rzutowania Cpp (które zostało opisane) nie będzie bezpiecznie obejmować wszystkie przypadki. Jednym z typowych sposobów łamania reguł jest użycie static_cast do rzucania wskaźników.

Po prostu podkręć ostrzeżenia kompilatora - to (lub, powinien) powiedzieć, co jest niebezpieczne.