Есть ли способ сообщить компилятору C, что указатель не имеет хранилищ псевдонимов?

Если компилятор C знает, что указатель не имеет псевдонима, он может выполнить множество оптимизаций. Например, если я скомпилирую следующую функцию с gcc -O2:

int f_noalias(int *arr, int x)
{
    int res = 0;
    int *p = &arr[17];
    *p = x;
    res += *p;
    res += *p;
    return res;
}

компилятор знает, что чтение *p всегда будет оцениваться как x, поэтому сгенерированный код эквивалентен сгенерированному для следующей функции:

int f_noalias2(int *arr, int x)
{
    int *p = &arr[17];
    *p = x;
    return 2*x;
}

Однако, если компилятор считает, что указатель может иметь псевдоним, он больше не выполняет эту оптимизацию. Например, если мы изменим f так, чтобы неизвестная функция вызывалась между операциями чтения в *p, сгенерированный код дважды разыменует p. Компилятор предполагает, что функция read_arr могла изменить значение, на которое указывает p.

int f_withalias(int *arr, int x)
{
    int res = 0;
    int *p = &arr[17];
    *p = x;
    res += *p;
    read_array(arr);
    res += *p;
    return res;
}

В моей конкретной программе, когда функция f работает, указатель p, который она содержит, является единственным, который записывает в этот элемент массива arr. Другие функции в коде могут в это время читать из arr, но не будут записывать в него. (Однако они могут записать другие значения в arr после завершения работы f.)

Итак, теперь у меня три вопроса:

Во-первых: Могу ли я объявить свои переменные, чтобы дать эту подсказку компилятору C? Я попытался добавить аннотацию ограничения к p, но сгенерированный код под gcc -O2 был идентичен сгенерированному коду для f_withalias

int f_restrict(int *arr, int x)
{
    int res = 0;
    int * restrict p = &arr[17];
    *p = x;
    res += *p;
    read_array(arr);
    res += *p;
    return res;
}

Во-вторых: Достоверна ли моя попытка использовать здесь ограничение? Как я понимаю, ограничение означает, что никакие другие указатели не могут использовать псевдоним p как для чтения, так и для записи. Но в моем случае функция read_arr также может получить доступ к массиву arr, на который указывает p.

Третье: Если ответ на предыдущий вопрос "нет", могу ли я попробовать что-то другое вместо restrict?

По сути, мне нужно убедиться, что если я сделаю *p = x в f, то эта запись будет немедленно замечена другими функциями, читающими из arr[17]. Однако я хочу, чтобы GCC мог свободно оптимизировать такие вещи, как x = *p; y = *p до x = *p; y = x, даже если между двумя операциями чтения есть вызовы функций.