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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

22.8.7.1 General expected.void.general] C++N4910:2022 (600) p728.cpp

Last updated at Posted at 2022-07-28

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.

22.8.7.1 General expected.void.general] C++N4910:2022 (600) p728.cpp

算譜(source code)

p728.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 * n4910 = "22.8.7.1 General expected.void.general] C++N4910:2022 (600) p728.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 <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cassert>
#include <coroutine>
#include <vector>
#include <complex>
#include <map>
#include <atomic>
#include <unordered_map>
#include <optional>
#include <memory>
#include <variant>
#include <any>
#include <typeinfo>

using namespace std;

// Example 1
template<class T, class E> requires is_void_v<T>
class expected<T, E> {
public:
    using value_type = T;
    using error_type = E;
    using unexpected_type = unexpected<E>;
    template<class U>
    using rebind = expected<U, error_type>;
// 22.8.7.2, constructors
    constexpr expected() noexcept;
    constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
    constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below);
    template<class U, class G>
    constexpr explicit(see_below) expected(const expected<U, G>&);
    template<class U, class G>
    constexpr explicit(see_below) expected(expected<U, G>&&);
    template<class G>
    constexpr expected(const unexpected<G>&);
    template<class G>
    constexpr expected(unexpected<G>&&);
    constexpr explicit expected(in_place_t) noexcept;
    template<class... Args>
    constexpr explicit expected(unexpect_t, Args&&...);
    template<class U, class... Args>
    constexpr explicit expected(unexpect_t, initializer_list<U>, Args&&...);
// 22.8.7.3, destructor
    constexpr ~expected();
// 22.8.7.4, assignment
    constexpr expected& operator=(const expected&);
    constexpr expected& operator=(expected&&) noexcept(see_below);
    template<class G>
    constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
    template<class G>
    constexpr expected& operator=(unexpected<G>&&);
    constexpr void emplace() noexcept;
// 22.8.7.5, swap
    constexpr void swap(expected&) noexcept(see_below);
    friend constexpr void swap(expected& x, expected& y) noexcept(noexcept(x.swap(y)));
// 22.8.7.6, observers
    constexpr explicit operator bool() const noexcept;
    constexpr bool has_value() const noexcept;
    constexpr void operator*() const noexcept;
    constexpr void value() const &;
    constexpr void value() &&;
    constexpr const E& error() const &;
    constexpr E& error() &;
    constexpr const E&& error() const &&;
    constexpr E&& error() &&;
// 22.8.7.7, equality operators
    template<class T2, class E2> requires is_void_v<T2>
    friend constexpr bool operator==(const expected& x, const expected<T2, E2>& y);
    template<class E2>
    friend constexpr bool operator==(const expected&, const unexpected<E2>&);
private:
    bool has_val ;
    union {
        E unex ;
// exposition only // exposition only
    };
};
//  E shall meet the requirements of Cpp17Destructible (Table 34).
int main() {
    cout  <<  n4910 << endl;
    return EXIT_SUCCESS;
}

編纂・実行結果(compile and go)

bash
$ clang++ p728.cpp -std=03 -o p728l -I. -Wall
In file included from p728.cpp:19:
In file included from /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10/atomic:38:
/usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10/bits/c++0x_warning.h:32:2: error: This file requires compiler and library support for the ISO C++ 2011 standard. This support must be enabled with the -std=c++11 or -std=gnu++11 compiler options.
#error This file requires compiler and library support \
 ^
p728.cpp:30:28: error: unknown type name 'requires'
template<class T, class E> requires is_void_v<T>
                           ^
p728.cpp:30:37: error: no variable template matches partial specialization
template<class T, class E> requires is_void_v<T>
                                    ^
p728.cpp:30:49: error: expected ';' at end of declaration
template<class T, class E> requires is_void_v<T>
                                                ^
                                                ;
p728.cpp:31:18: error: use of undeclared identifier 'T'
  class expected<T, E> {
                 ^
p728.cpp:31:9: error: explicit specialization of undeclared template class 'expected'
  class expected<T, E> {
        ^       ~~~~~~
p728.cpp:33:24: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
    using value_type = T;
                       ^
p728.cpp:33:24: error: unknown type name 'T'
p728.cpp:34:20: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
using error_type = E;
                   ^
p728.cpp:34:20: error: unknown type name 'E'
p728.cpp:35:25: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
using unexpected_type = unexpected<E>;
                        ^
p728.cpp:35:25: error: no template named 'unexpected'
p728.cpp:35:36: error: use of undeclared identifier 'E'
using unexpected_type = unexpected<E>;
                                   ^
p728.cpp:37:16: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
using rebind = expected<U, error_type>;
               ^
p728.cpp:37:24: error: expected ';' after alias declaration
using rebind = expected<U, error_type>;
                       ^
                       ;
p728.cpp:39:1: error: unknown type name 'constexpr'
constexpr expected() noexcept;
^
p728.cpp:39:11: error: constructor cannot have a return type
constexpr expected() noexcept;
          ^~~~~~~~
p728.cpp:39:21: error: expected ';' at end of declaration list
constexpr expected() noexcept;
                    ^
                    ;
p728.cpp:40:1: error: unknown type name 'constexpr'
constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
^
p728.cpp:40:19: warning: explicit(bool) is a C++20 extension [-Wc++20-extensions]
constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
                  ^
p728.cpp:40:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
                   ^
p728.cpp:40:31: error: constructor cannot have a return type
constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
                              ^~~~~~~~
p728.cpp:41:1: error: unknown type name 'constexpr'
constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below); 
^
p728.cpp:41:19: warning: explicit(bool) is a C++20 extension [-Wc++20-extensions]
constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below); 
                  ^
p728.cpp:41:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below); 
                   ^
p728.cpp:41:48: warning: rvalue references are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below); 
                                               ^
fatal error: too many errors emitted, stopping now [-ferror-limit=]
7 warnings and 20 errors generated.
$ clang++ p728.cpp -std=2b -o p728l -I. -Wall
p728.cpp:31:9: error: explicit specialization of undeclared template class 'expected'
  class expected<T, E> {
        ^       ~~~~~~
p728.cpp:35:25: error: expected a type
using unexpected_type = unexpected<E>;
                        ^
p728.cpp:35:37: error: expected ';' after alias declaration
using unexpected_type = unexpected<E>;
                                    ^
                                    ;
p728.cpp:40:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
                   ^
p728.cpp:41:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below); 
                   ^
p728.cpp:43:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(const expected<U, G>&); 
                   ^
p728.cpp:45:20: error: use of undeclared identifier 'see_below'
constexpr explicit(see_below) expected(expected<U, G>&&);
                   ^
p728.cpp:47:28: error: parameter name cannot have template arguments
  constexpr expected(const unexpected<G>&);
                           ^
p728.cpp:47:28: error: C++ requires a type specifier for all declarations
  constexpr expected(const unexpected<G>&);
                     ~~~~~ ^
p728.cpp:47:41: error: expected ')'
  constexpr expected(const unexpected<G>&);
                                        ^
p728.cpp:47:21: note: to match this '('
  constexpr expected(const unexpected<G>&);
                    ^
p728.cpp:49:35: error: expected ')'
  constexpr expected(unexpected<G>&&);
                                  ^
p728.cpp:49:21: note: to match this '('
  constexpr expected(unexpected<G>&&);
                    ^
p728.cpp:49:3: error: non-static data member cannot be constexpr; did you intend to make it const?
  constexpr expected(unexpected<G>&&);
  ^~~~~~~~~
  const
p728.cpp:49:22: error: member 'unexpected' declared as a template
  constexpr expected(unexpected<G>&&);
                     ^
p728.cpp:52:31: error: unknown type name 'unexpect_t'
  constexpr explicit expected(unexpect_t, Args&&...);
                              ^
p728.cpp:54:31: error: unknown type name 'unexpect_t'
  constexpr explicit expected(unexpect_t, initializer_list<U>, Args&&...);
                              ^
p728.cpp:61:39: error: parameter name cannot have template arguments
  constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
                                      ^
p728.cpp:61:39: error: C++ requires a type specifier for all declarations
  constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
                                ~~~~~ ^
p728.cpp:61:52: error: expected ')'
  constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
                                                   ^
p728.cpp:61:32: note: to match this '('
  constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
                               ^
p728.cpp:63:33: error: expected parameter declarator
  constexpr expected& operator=(unexpected<G>&&);
                                ^
fatal error: too many errors emitted, stopping now [-ferror-limit=]
20 errors generated.

$ g++ p728.cpp -std=03 -o p728g -I. -Wall
In file included from /usr/local/include/c++/12.1.0/atomic:38,
                 from p728.cpp:19:
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/c++0x_warning.h:32:2: error: #error This file requires compiler and library support for the ISO C++ 2011 standard. This support must be enabled with the -std=c++11 or -std=gnu++11 compiler options.
   32 | #error This file requires compiler and library support \
      |  ^~~~~
p728.cpp:39:1: warning: identifier 'constexpr' is a keyword in C++11 [-Wc++11-compat]
   39 | constexpr expected() noexcept;
      | ^~~~~~~~~
p728.cpp:39:22: warning: identifier 'noexcept' is a keyword in C++11 [-Wc++11-compat]
   39 | constexpr expected() noexcept;
      |                      ^~~~~~~~
p728.cpp:30:28: error: 'requires' does not name a type
   30 | template<class T, class E> requires is_void_v<T>
      |                            ^~~~~~~~
p728.cpp:30:28: note: 'requires' only available with '-std=c++20' or '-fconcepts'

$ g++ p728.cpp -std=2b -o p728g -I. -Wall
p728.cpp:31:9: error: 'expected' is not a class template
   31 |   class expected<T, E> {
      |         ^~~~~~~~
p728.cpp:35:25: error: 'unexpected' does not name a type; did you mean 'expected'?
   35 | using unexpected_type = unexpected<E>;
      |                         ^~~~~~~~~~
      |                         expected
p728.cpp:40:20: error: 'see_below' was not declared in this scope
   40 | constexpr explicit(see_below) expected(const expected&);
      |                    ^~~~~~~~~
p728.cpp:41:20: error: 'see_below' was not declared in this scope
   41 | constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below);
      |                    ^~~~~~~~~
p728.cpp:43:20: error: 'see_below' was not declared in this scope
   43 | constexpr explicit(see_below) expected(const expected<U, G>&);
      |                    ^~~~~~~~~
p728.cpp:45:20: error: 'see_below' was not declared in this scope
   45 | constexpr explicit(see_below) expected(expected<U, G>&&);
      |                    ^~~~~~~~~
p728.cpp:47:28: error: 'unexpected' does not name a type; did you mean 'expected'?
   47 |   constexpr expected(const unexpected<G>&);
      |                            ^~~~~~~~~~
      |                            expected
p728.cpp:47:38: error: expected ',' or '...' before '<' token
   47 |   constexpr expected(const unexpected<G>&);
      |                                      ^
p728.cpp:49:32: error: expected ')' before '<' token
   49 |   constexpr expected(unexpected<G>&&);
      |                     ~          ^
      |                                )
p728.cpp:52:41: error: expected ')' before ',' token
   52 |   constexpr explicit expected(unexpect_t, Args&&...);
      |                              ~          ^
      |                                         )
p728.cpp:54:41: error: expected ')' before ',' token
   54 |   constexpr explicit expected(unexpect_t, initializer_list<U>, Args&&...);
      |                              ~          ^
      |                                         )
p728.cpp:61:39: error: 'unexpected' does not name a type; did you mean 'expected'?
   61 |   constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
      |                                       ^~~~~~~~~~
      |                                       expected
p728.cpp:61:49: error: expected ',' or '...' before '<' token
   61 |   constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
      |                                                 ^
p728.cpp:63:33: error: 'unexpected' has not been declared
   63 |   constexpr expected& operator=(unexpected<G>&&);
      |                                 ^~~~~~~~~~
p728.cpp:63:43: error: expected ',' or '...' before '<' token
   63 |   constexpr expected& operator=(unexpected<G>&&);
      |                                           ^
p728.cpp:63:23: error: 'template<class T, class E> template<class G> constexpr expected<T, E>& expected<T, E>::operator=(int)' cannot be overloaded with 'template<class T, class E> template<class G> constexpr expected<T, E>& expected<T, E>::operator=(int)'
   63 |   constexpr expected& operator=(unexpected<G>&&);
      |                       ^~~~~~~~
p728.cpp:61:23: note: previous declaration 'template<class T, class E> template<class G> constexpr expected<T, E>& expected<T, E>::operator=(int)'
   61 |   constexpr expected& operator=(const unexpected<G>&);
      |                       ^~~~~~~~
p728.cpp:67:82: warning: friend declaration 'constexpr void swap(expected<T, E>&, expected<T, E>&)' declares a non-template function [-Wnon-template-friend]
   67 | friend constexpr void swap(expected& x, expected& y) noexcept(noexcept(x.swap(y)));
      |                                                                                  ^
p728.cpp:67:82: note: (if this is not what you intended, make sure the function template has already been declared and add '<>' after the function name here)
p728.cpp:82:59: error: 'unexpected' does not name a type; did you mean 'expected'?
   82 |   friend constexpr bool operator==(const expected&, const unexpected<E2>&);
      |                                                           ^~~~~~~~~~
      |                                                           expected
p728.cpp:82:69: error: expected ',' or '...' before '<' token
   82 |   friend constexpr bool operator==(const expected&, const unexpected<E2>&);
      |                                                                     ^
p728.cpp:41:61: error: 'see_below' was not declared in this scope
   41 | constexpr explicit(see_below) expected(expected&&) noexcept(see_below);
      |                                                             ^~~~~~~~~
p728.cpp:59:52: error: 'see_below' was not declared in this scope
   59 | constexpr expected& operator=(expected&&) noexcept(see_below);
      |                                                    ^~~~~~~~~
p728.cpp:66:41: error: 'see_below' was not declared in this scope
   66 | constexpr void swap(expected&) noexcept(see_below);
      |                                         ^~~~~~~~~~~~~~

検討事項(agenda)

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)

cpprefjp - C++日本語リファレンス

コンパイラの実装状況

typedef は C++11 ではオワコン

C99からC++14を駆け抜けるC++講座

@kazuo_reve 私が効果を確認した「小川メソッド」

自己参照(self reference)

ocker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++)

C++N4910:2022 tag follower 200人超えました。ありがとうございます。

C++N4910:2022 tag follower 200人超えました。ありがとうございます。

コピペコンパイルエラーあるある

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

astyle 使ってみた

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

DoCAP（ドゥーキャップ）って何ですか？

小川メソッド　覚え（書きかけ）

＜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。＞

文書履歴(document history)

ver. 0.01 初稿 　20220728

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