C++ 接受指针参数的GCC pure/const函数

有人能澄清一下，如果一个函数有指针参数，它是否（以及为什么）可以归属于

pure

或

const

根据报告：

纯函数的一些常见示例是strlen或memcmp

纯函数的全部要点是，对于相同的参数，只需调用一次，即如果编译器认为适合，可以缓存结果，但这对memcmp如何起作用

例如：

char *x = calloc(1, 8);
char *y = calloc(1, 8);

if (memcmp(x, y, 8) > 0)
    printf("x > y\n");

x[1] = 'a';
if (memcmp(x, y, 8) > 0)
    printf("x > y\n");

第二次调用memcmp的参数与第一次调用相同（指针指向相同的地址），如果

memcmp

是纯的，编译器如何知道不使用第一次调用的结果

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在我的例子中，我想把一个数组传递给一个纯函数，然后只根据数组计算结果。有人向我保证这没问题，当数组中的值发生变化但地址没有变化时，我的函数将被正确调用。

关于pure，我们可以从文章中看到，pure意味着函数没有副作用，只取决于参数

因此，如果编译器可以确定参数是相同的，并且在后续调用之间内存没有改变，那么它可以消除对pure函数的后续调用，因为它知道pure函数没有副作用

这意味着编译器必须进行分析，才能确定pure函数的参数是否已被修改，然后才能决定消除对相同参数的pure函数的后续调用

文章中的一个例子如下：

int someimpurefunction(int a);
int somepurefunction(int a)
  __attribute__((pure));

int testfunction(int a, int b, int c, int d) {

  int res1 = someimpurefunction(a) ? someimpurefunction(a) : b;
  int res2 = somepurefunction(a) ? somepurefunction(a) : c;
  int res3 = a+b ? a+b : d;

  return res1+res2+res3;
}

它显示了生成的优化程序集，显示只调用了一次

somepurefunction

，然后说：

如您所见，pure函数只调用一次，因为三元运算符中的两个引用是等效的，而另一个调用两次这是因为在pure函数的两次调用之间，编译器所知道的全局内存没有变化（函数本身无法改变它–请注意，编译器永远不会考虑多线程，即使通过-pthread标志显式请求时也是如此），而非纯函数允许更改全局内存或使用I/O操作

此逻辑也适用于指针，因此如果编译器可以证明指向指针的内存未被修改，则可以消除对pure函数的调用，因此在您的情况下，当编译器看到：

x[1] = 'a';

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它无法消除对

memcmp

的第二次调用，因为

x

指向的内存已更改。

如果我正确理解了文档，则

纯

函数可以依赖于内存值，编译器知道内存何时更改。此外，

纯

函数不能更改程序的状态，例如全局变量，它只生成一个返回值

在示例代码中，

memcmp

可以是一个

纯函数。编译器发现在调用
memcmp
之间内存发生了变化，无法将第一次调用的结果重新用于第二次调用

另一方面，
memcmp
可以not声明为
const
函数，因为它依赖于内存中的数据。
如果是
const
，编译器可以应用更积极的优化

出于这个原因，将要实现的函数声明为
pure
（而不是
const
）似乎是安全的。
感谢文章链接，很有趣。但我的问题是关于纯函数的指针参数。那么，如果8和1在编译时未知，会发生什么呢？例如，它们是可变的？@kata：如果编译器无法证明内存没有发生变异，那么它必须假设内存可能发生了变异。所以它不会执行（不安全的）优化。好了，现在清楚了。这个答案应该被接受：）如果你在结尾添加一个小部分解释相同的逻辑适用于指针，我会接受这个答案（我只是想确保通过谷歌登陆这里的人，而不是阅读这些评论的人，觉得他们的问题得到了回答）