如何让GCC知晓只读访问函数不修改内存，无需重新加载值

测试代码 #

#include <stdio.h>

typedef char*(*g)(const char*)
__attribute__((__access__(__read_only__, 1)))
;

char *h(const char*)
__attribute__((__access__(__read_only__, 1)))
;

// 非string.h中的声明，此处自定义！
char *strdup(const char*);

int main() {
    
    g f = h; // 将h改为strdup可查看效果
    char c[2] = "0";
    f(c);
    
    printf("%c\n", c[0]);

    return 0;
}

需求 #

希望GCC编译上述代码时，调用printf无需从内存重新加载c[0]的值，同时要求方案支持函数指针调用场景。

尝试与现象 #

• 由于const修饰符易被强制转换，编译器不会基于它做优化，这在预料之中；因此尝试使用__access__(__read_only__, 1)属性，但未产生效果。
• 当将代码中的g f = h改为g f = strdup时，得到了期望的优化效果：
  • 调用h时生成的汇编（未优化）：

    call    h
    movsbl  14(%rsp), %esi    // 从内存加载c[0]
    movl    $.LC0, %edi
    xorl    %eax, %eax
    call    printf
    

  • 调用strdup时生成的汇编（符合期望）：

    call    strdup
    movl    $48, %esi    // 直接使用常量"0"的ASCII值
    movl    $.LC0, %edi  // GCC识别到c的内容未被修改
    xorl    %eax, %eax
    call    printf
    

• 值得注意的是，即使使用自定义的strdup声明（而非string.h中的标准声明），编译器依然能识别该函数不会修改c的内容，从而执行上述优化，这看起来是GCC内置了针对strdup的特殊优化规则。

核心问题 #

如何让GCC对自定义函数h（最好支持通过函数指针调用的场景）执行同样的优化？

更新说明 #

• 更新：因部分评论者对示例用单个char而非合法字符串感到困惑，已修改示例，并突出核心问题。
• 更新2：已将汇编结果复制到问题中，无需跳转外部链接查看。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者UniversE