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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

7.5.5.1 General [expr.prim.lambda.general] C++N4910:2022 (44) p104.cpp

Posted at

はじめに(Introduction)

N4910 Working Draft, Standard for Programming Language C++

n4910は、ISO/IEC JTC1 SC22 WG21の作業原案(Working Draft)です。
公式のISO/IEC 14882原本ではありません。
ISO/IEC JTC1 SC22 WG21では、可能な限り作業文書を公開し、幅広い意見を求めています。
一連の記事はコード断片をコンパイルできる形にする方法を検討してコンパイル、リンク、実行して、規格案の原文と処理系(g++, Clang++)との違いを確認し、技術内容を検討し、ISO/IEC JTC1 SC22 WG21にフィードバックするために用います。
また、CERT C++, MISRA C++等のコーディング標準のコード断片をコンパイルする際の参考にさせていただこうと考えています。CERT C++, MISRA C++が標準化の動きとの時間的なずれがあれば確認できれば幸いです。また、boostライブラリとの関連、Linux OS, TOPPERSカーネル、g++(GCC), clang++(LLVM）との関係も調査中です。
何か、抜け漏れ、耳より情報がありましたらおしらせくださると幸いです。

<この項は書きかけです。順次追記します。>

背景(back ground)

C/C++でコンパイルエラーが出ると、途方にくれることがしばしばあります。
何回かに１回は、該当するエラーが検索できます。
ただ、条件が違っていて、そこでの修正方法では目的を達成しないこともしばしばです。いろいろな条件のコンパイルエラーとその対応方法について、広く記録することによって、いつか同じエラーに遭遇した時にやくに立つことを目指しています。

この半年の間で、三度、自分のネットでの記録に助けられたことがあります。
また過去に解決できなかった記録を１０種類以上、最近になって解決できたことがあります。それは、主に次の３つの情報に基づいています。

https://stackoverflow.com
https://cpprefjp.github.io
http://ja.cppreference.com/

また
https://researchmap.jp/joub9b3my-1797580/#_1797580
に記載したサイトのお世話になっています。

作業方針(sequence)

Clang++では-std=c++03, C++2bの2種類
g++では-std=c++03, c++2bの２種類
でコンパイルし、

１）コンパイルエラーを収集する。
２）コンパイルエラーをなくす方法を検討する。
コンパイルエラーになる例を示すだけが目的のコードは、コンパイルエラーをなくすのではなく、コンパイルエラーの種類を収集するだけにする。
文法を示すのが目的のコード場合に、コンパイルエラーをなくすのに手間がかかる場合は、順次作業します。
３）リンクエラーをなくす方法を検討する。
文法を示すのが目的のコード場合に、リンクエラーをなくすのに手間がかかる場合は、順次作業します。
４）意味のある出力を作る。
コンパイル、リンクが通っても、意味のある出力を示そうとすると、コンパイル・リンクエラーが出て収拾できそうにない場合がある。順次作業します。

１）だけのものから４）まで進んだものと色々ある状態です。一歩でも前に進むご助言をお待ちしています。「検討事項」の欄に現状を記録するようにしています。

C++N4910:2022 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882(0) sample code compile list

C++N4741, 2018 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882 sample code compile list

C++N4606, 2016符号断片編纂一覧(example code compile list)

C++N4606, 2016 Working Draft 2016, ISO/IEC 14882, C++ standard(1) Example code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/df5d62c35bd6ed1c3d43/

C++N3242, 2011 sample code compile list on clang++ and g++

編纂器(Compiler)

clang++ --version

Debian clang version 14.0.5-++20220610033153+c12386ae247c-1~exp1~20220610153237.151
Target: x86_64-pc-linux-gnu, Thread model: posix, InstalledDir: /usr/bin

g++- --version

g++ (GCC) 12.1.0 Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

7.5.5.1 General [expr.prim.lambda.general] C++N4910:2022 (44) p104.cpp

算譜(source code)

p103.cpp
// C++N4910 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2022/n4910.pdf
const char * msg="7.5.5.1 General [expr.prim.lambda.general] C++N4910:2022 (44) p104.cpp";
// Debian clang version 14.0.5-++20220610033153+c12386ae247c-
// g++ (GCC) 12.1.0 Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.
// C++N4910:2022 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882(0) sample code compile list
// https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fc957ddddd402004bb91

#include <iostream>
#include <cstdlib> 
#include <cstring>

using namespace std;

// Example 1
#include <algorithm>
#include <cmath>
void abssort(float* x, unsigned N) {
std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
}
int main() {
// [Example 2 :
auto x1 = [](int i) { return i; }; // OK, return type is int
auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
int j;
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
// [Example 3 :
int i = [](int i, auto a) { return i; }(3, 4); // OK, a generic lambda
int j = []<class T>(T t, int i) { return i; }(3, 4); // OK, a generic lambda
  cout  <<  msg << endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}

Script

clgc.sh
#!/bin/sh
rm $1l
rm $1g
echo "$ clang++ $1.cpp -std=03 -o $1l -I. -Wall" 
clang++ $1.cpp -std=c++03 -o $1l -I. -Wall
if [  -e $1l ]; then
./$1l 
fi
rm $1l
echo "$ clang++ $1.cpp -std=2b -o $1l -I. -Wall"
clang++ $1.cpp -std=c++2b -o $1l -I. -Wall
if [  -e $1l ]; then
./$1l
fi
echo "\r"
echo "$ g++ $1.cpp -std=03 -o $1g -I. -Wall"
g++ $1.cpp -std=c++03 -o $1g -I. -Wall
if [ -e $1g ]; then
./$1g
fi
rm $1g
echo "\r"
echo "$ g++ $1.cpp -std=2b -o $1g -I. -Wall"
g++ $1.cpp -std=c++2b -o $1g -I. -Wall
if [ -e $1g ]; then
./$1g 
fi

編纂・実行結果(compile and go)

bash
# ./clgc.sh  p104
rm: cannot remove 'p104l': No such file or directory
rm: cannot remove 'p104g': No such file or directory
$ clang++ p104.cpp -std=03 -o p104l -I. -Wall
p104.cpp:20:21: error: expected expression
std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
                    ^
p104.cpp:24:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x1 = [](int i) { return i; }; // OK, return type is int
^
p104.cpp:24:11: error: expected expression
auto x1 = [](int i) { return i; }; // OK, return type is int
          ^
p104.cpp:25:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
^
p104.cpp:25:11: error: expected expression
auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
          ^
p104.cpp:27:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
^
p104.cpp:27:11: error: expected expression
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
          ^
p104.cpp:29:10: error: expected expression
int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
         ^
p104.cpp:30:10: error: expected expression
int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
         ^
3 warnings and 6 errors generated.
rm: cannot remove 'p104l': No such file or directory
$ clang++ p104.cpp -std=2b -o p104l -I. -Wall
p104.cpp:25:22: error: cannot deduce lambda return type from initializer list
auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
                     ^~~~~~~~
p104.cpp:27:33: error: variable 'j' cannot be implicitly captured in a lambda with no capture-default specified
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
                                ^
p104.cpp:26:5: note: 'j' declared here
int j;
    ^
p104.cpp:27:11: note: lambda expression begins here
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
          ^
p104.cpp:27:12: note: capture 'j' by value
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
           ^
           j
p104.cpp:27:12: note: capture 'j' by reference
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
           ^
           &j
p104.cpp:27:12: note: default capture by value
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
           ^
           =
p104.cpp:27:12: note: default capture by reference
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
           ^
           &
p104.cpp:27:33: warning: reference to stack memory associated with local variable 'j' returned [-Wreturn-stack-address]
auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
                                ^
1 warning and 2 errors generated.

$ g++ p104.cpp -std=03 -o p104g -I. -Wall
p104.cpp: In function 'void abssort(float*, unsigned int)':
p104.cpp:20:78: warning: lambda expressions only available with '-std=c++11' or '-std=gnu++11' [-Wc++11-extensions]
   20 | std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
      |                                                                              ^
p104.cpp:20:10: error: no matching function for call to 'sort(float*&, float*, abssort(float*, unsigned int)::<lambda(float, float)>)'
   20 | std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
      | ~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
In file included from /usr/local/include/c++/12.1.0/algorithm:61,
                 from p104.cpp:17:
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/stl_algo.h:4810:5: note: candidate: 'template<class _RAIter> void std::sort(_RAIter, _RAIter)'
 4810 |     sort(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last)
      |     ^~~~
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/stl_algo.h:4810:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
p104.cpp:20:10: note:   candidate expects 2 arguments, 3 provided
   20 | std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
      | ~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/stl_algo.h:4841:5: note: candidate: 'template<class _RAIter, class _Compare> void std::sort(_RAIter, _RAIter, _Compare)'
 4841 |     sort(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last,
      |     ^~~~
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/stl_algo.h:4841:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
p104.cpp: In substitution of 'template<class _RAIter, class _Compare> void std::sort(_RAIter, _RAIter, _Compare) [with _RAIter = float*; _Compare = abssort(float*, unsigned int)::<lambda(float, float)>]':
p104.cpp:20:10:   required from here
p104.cpp:20:10: error: template argument for 'template<class _RAIter, class _Compare> void std::sort(_RAIter, _RAIter, _Compare)' uses local type 'abssort(float*, unsigned int)::<lambda(float, float)>'
   20 | std::sort(x, x + N, [](float a, float b) { return std::abs(a) < std::abs(b); });
      | ~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
p104.cpp:20:10: error:   trying to instantiate 'template<class _RAIter, class _Compare> void std::sort(_RAIter, _RAIter, _Compare)'
p104.cpp: In function 'int main()':
p104.cpp:24:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
   24 | auto x1 = [](int i) { return i; }; // OK, return type is int
      | ^~~~
      | ----
p104.cpp:24:6: error: 'x1' does not name a type
   24 | auto x1 = [](int i) { return i; }; // OK, return type is int
      |      ^~
p104.cpp:25:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
   25 | auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
      | ^~~~
      | ----
p104.cpp:25:6: error: 'x2' does not name a type
   25 | auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
      |      ^~
p104.cpp:27:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
   27 | auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
      | ^~~~
      | ----
p104.cpp:27:6: error: 'x3' does not name a type
   27 | auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
      |      ^~
p104.cpp:29:21: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |                     ^~~~
      |                     ----
p104.cpp:29:26: error: 'a' does not name a type
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |                          ^
p104.cpp:29:44: error: expected ')' before numeric constant
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |                                           ~^
      |                                            )
p104.cpp:29:44: error: expected ')' before numeric constant
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |            ~                               ^
      |                                            )
p104.cpp: In lambda function:
p104.cpp:29:44: error: expected '{' before numeric constant
p104.cpp: In function 'int main()':
p104.cpp:29:44: warning: lambda expressions only available with '-std=c++11' or '-std=gnu++11' [-Wc++11-extensions]
p104.cpp:29:10: error: invalid user-defined conversion from 'main()::<lambda(...)>' to 'int' [-fpermissive]
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
p104.cpp:29:10: note: candidate is: 'main()::<lambda(...)>::operator void (*)(...)() const' (near match)
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |          ^
p104.cpp:29:10: note:   no known conversion from 'void (*)(...)' to 'int'
p104.cpp:29:10: sorry, unimplemented: converting lambda that uses '...' to function pointer
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
p104.cpp:30:12: warning: lambda templates are only available with '-std=c++14' or '-std=gnu++14' [-Wc++14-extensions]
   30 | int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |            ^
p104.cpp:30:48: warning: lambda expressions only available with '-std=c++11' or '-std=gnu++11' [-Wc++11-extensions]
   30 | int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |                                                ^
p104.cpp:30:49: error: invalid use of 'auto'
   30 | int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~
p104.cpp:26:5: warning: unused variable 'j' [-Wunused-variable]
   26 | int j;
      |     ^
p104.cpp:29:5: warning: unused variable 'i3' [-Wunused-variable]
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |     ^~
p104.cpp:30:5: warning: unused variable 'j3' [-Wunused-variable]
   30 | int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |     ^~
rm: cannot remove 'p104g': No such file or directory

$ g++ p104.cpp -std=2b -o p104g -I. -Wall
p104.cpp: In lambda function:
p104.cpp:25:29: error: returning initializer list
   25 | auto x2 = []{ return { 1, 2 }; }; // error: deducing return type from braced-init-list
      |                             ^
p104.cpp: In lambda function:
p104.cpp:27:33: error: 'j' is not captured
   27 | auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
      |                                 ^
p104.cpp:27:12: note: the lambda has no capture-default
   27 | auto x3 = []()->auto&& { return j; }; // OK, return type is int&
      |            ^
p104.cpp:26:5: note: 'int j' declared here
   26 | int j;
      |     ^
p104.cpp: In function 'int main()':
p104.cpp:29:5: warning: unused variable 'i3' [-Wunused-variable]
   29 | int i3 = [](int i3, auto a) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |     ^~
p104.cpp:30:5: warning: unused variable 'j3' [-Wunused-variable]
   30 | int j3 = []<class T>(T t, int i3) { return i3; }(3, 4); // OK, a generic lambda
      |     ^~

検討事項(agenda)

コンパイルエラーの理由を解説する。

<|--コンパイルエラーを取るか、コンパイルエラーの理由を解説する。-->

参考資料(reference)

typedef は C++11 ではオワコン

C99からC++14を駆け抜けるC++講座

自己参照(self reference)

C++ Error Message Collection(1)does not name a type, 11 articles

dockerにclang

docker gnu(gcc/g++) and llvm(clang/clang++)

コンパイル用shell script C版(clangとgcc)とC++版(clang++とg++)

Compare the contents of C++N4910:2022, C++N4741:2018 and C++N4606:2015

C++ sample list

clang++, g++コンパイルエラー方針の違いの例

C++N4606 Working Draft 2016, ISO/IEC 14882, C++ standardのコード断片をコンパイルするためにしていること
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/a8d7ee2f2e29e76c19c1

コンパイル用shell script C版(clangとgcc)とC++版(clang++とg++)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/74220c0577a512c2d7da

Clang/Clang++(LLVM) gcc/g++(GNU) コンパイラ警告等比較
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9a82b958cc3aeef0403f

C++2003とC++2017でコンパイルエラーになるならない事例集
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/a13ea3823441c430edff

Qiitaに投稿するCのStyle例(暫定)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/946df1528a6a1ef2bc0d

cpprefjpのdecltypeをコンパイル試験
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/090909af702f0d5d8a67

MISRA C++ 5-0-16
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7df2d4e05db724752a74

C++ Templates Part1 BASICS Chapter 3. Class Templates 3.2 Use of Class Template Stack stack1test.cpp
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/cd5fc49106fad5a4e9ed

ISO/IEC TS 17961:2013 C Secure Coding Rules(1) All list(to be confirmed)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/54e056195c4f11b850a1

C言語（C++)に対する誤解、曲解、無理解、爽快。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3f3992c9722c1cee2e3a

C Puzzle Bookの有り難み5つ、C言語規格及びCコンパイラの特性を認識
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d89a48c1536a02ecdec9

'wchar.h' file not found で困った clang++ macOS
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/de15cd46d657517fac11

Open POSIX Test Suiteの使い方を調べはじめました
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/644d5e407f5faf96e6dc

MISRA-C 2012 Referenceに掲載している文献の入手可能性を確認
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/96dc8b125e462d5575bb

どうやって MISRA Example Suiteをコンパイルするか
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fbdbff5ff696e2ca7f00

MISRA C まとめ #include
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f1a79a7cbd281607c7c9

「C++完全理解ガイド」の同意できること上位10
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/aa5744e0c4a8618c7671

＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞

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ver. 0.01 初稿 　20220622

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