يُستخدم الكلمة الرئيسية restrict في لغة C لتحسين أداء البرامج عن طريق توجيه المترجم إلى عدم الاعتماد على تداخل البيانات (aliasing) في بعض الحالات. ومن المثير للاهتمام معرفة كيف يمكن تقليد هذا التأثير في لغة C++ التي لا تدعم الكلمة الرئيسية restrict.
للقيام بذلك في C++، يمكن استخدام تقنية مماثلة لتقنية استخدام الكلمة الرئيسية restrict في C، وهي تعريف نوع جديد يحمل المعلومات اللازمة لتوجيه المترجم. يمكن تحقيق ذلك باستخدام القوالب (templates) في C++.
في النموذج الذي قدمته، تقوم بتعريف نوع noalias الذي يأخذ نوع البيانات T وعدد n كمتغيرين نموذجيين (template parameters). يتضمن النوع الجديد T2 الذي يشتق من T ومؤشر t من نوع T*. يوجد أيضًا عامل بناء (constructor) يقوم بتحويل المؤشر من نوع T* إلى noalias، وعامل تعريف (operator->) الذي يعيد T2* بدلاً من T*.
مشكلة الحل الذي قدمته تكمن في أن استخدام static_cast لتحويل t إلى T2* يعتبر سلوكًا غير محدد (Undefined Behavior) في C++، لأن t يشير إلى كائن من نوع T وليس T2. في الواقع، قد يعمل هذا الحل بشكل صحيح في معظم الحالات نظرًا لأن T2 يشتق من T ولا يضيف أي بيانات جديدة، ولكنه لا يمكن الاعتماد عليه بشكل كامل.
للتغلب على هذه المشكلة، يمكن النظر في استخدام ميزة جديدة في C++17 تُعرف باسم “structured bindings”، والتي تتيح لك استخدام قيم متعددة من نفس النوع في عبارة واحدة. وباستخدامها، يمكنك تعريف نوع يحتوي على مؤشرين T* للإشارة إلى a و b في الدالة func، وتحقيق نفس الفعالية المطلوبة بدون الحاجة إلى تحويل غير محدد.
بالنسبة لسؤالك حول إمكانية ظهور شيء مشابه لـ noalias في مكتبة القياسية للغة C++، فهذا ممكن، لكن لا يوجد شيء محدد حتى الآن. قد تظهر تقنيات أخرى في المستقبل تحقق نفس التأثير بشكل أفضل.
المزيد من المعلومات
بالطبع! في C++, الكلمة الرئيسية restrict في C لا توجد مباشرة، ولكن يمكن تحقيق نفس التأثير باستخدام الكلمة الرئيسية __restrict__ في بعض المترجمات. ومع ذلك، هذا غير قياسي ويمكن أن يختلف من مترجم إلى آخر.
بدلاً من ذلك، يمكن استخدام تقنيات أخرى في C++ لتحقيق نفس التأثير، مثل استخدام الكلمة الرئيسية const مع المؤشرات. على سبيل المثال، يمكن تعريف الدالة func في C++ كما يلي:
cppvoid func(const S* const a, const S* const b)
في هذه الحالة، const يعني أن المؤشر لا يمكن تغييره، مما يعني أنه لا يمكن تغيير القيم التي يشير إليها المؤشر. وهذا يعطي نفس التأثير المرجو من restrict في C، حيث يمكن للمترجم أن يفترض عدم وجود تداخل بيانات بين a و b في داخل الدالة.
بشكل عام، يُفضل استخدام الطرق القياسية والمدعومة في C++ لتحقيق التأثيرات المرجوة بدلاً من اللجوء إلى الحلول غير القياسية والتي قد تكون غير محمولة بين المترجمات.
