如何在C++中可移植地使用含C99 restrict关键字的头文件？

我们通常用extern "C" { ... }在C中引入C头文件，但当头文件包含restrict这类C99关键字时，C编译会报错——因为restrict并非C++标准关键字。以下是具体示例及标准可移植解决方案：

问题示例代码 #

test.h #

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

extern void test(int * restrict x, const int * restrict y);

#endif

test.c #

#include "test.h"

int main(void)
{
    int n = 1;
    int m = 2;
    test(&n, &m);
    return 0;
}

test.cpp #

extern "C" {
#include "test.h"
}

int main(void)
{
    int n = 1;
    int m = 2;
    test(&n, &m);
    return 0;
}

C代码用gcc -Wall -Wextra -Wpedantic test.c -c或clang -Weverything test.c -c可正常编译，但C++代码用g++ test.cpp -c或clang++ test.cpp -c会因restrict关键字报错。

符合标准的可移植解决方案 #

核心思路是利用C/C++标准规定的预处理器差异，在头文件中针对不同编译环境处理C99关键字：

方案1：纯标准兼容方案（推荐） #

利用C标准强制要求的__cplusplus预定义宏，在C环境下将restrict定义为空，C环境保留原关键字语义：

修改后的test.h：

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#ifdef __cplusplus
#  define restrict /* 空定义，消除C++编译报错 */
#endif

extern void test(int * restrict x, const int * restrict y);

#ifdef __cplusplus
#  undef restrict /* 避免影响后续代码 */
#endif

#endif

该方案的合规性依据：

• C++标准明确要求编译器必须定义__cplusplus宏，而标准C环境（C99及以上）不会定义此宏。
• 在C中，将未定义标识符定义为空是合法的预处理器操作，处理后的函数声明符合C语法，同时extern "C"保证了函数的C语言链接属性。
• 在C环境中，restrict保持原关键字的语义，完全符合C99标准。

方案2：准可移植的语义贴近方案 #

如果希望在C中保留类似restrict的编译器优化提示（C无标准等效关键字，但主流编译器提供扩展），可将restrict映射为编译器支持的__restrict扩展：

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#ifdef __cplusplus
#  define restrict __restrict
#endif

extern void test(int * restrict x, const int * restrict y);

#ifdef __cplusplus
#  undef restrict
#endif

#endif

注意：__restrict是编译器扩展（GCC、Clang、MSVC均支持），并非C++标准内容，属于准可移植方案。若严格要求100%符合标准，优先选择方案1。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ryan Maguire