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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

C++N4606(199)14.7.3 Explicit specialization [temp.expl.spec]p399

Posted at

#はじめに
N4606 Working Draft, Standard for Programming Language C++
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/#mailing2016-11
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4606.pdf

n4606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。

##作業方針
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。

list

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

Compiler

###clang++ --version
clang version 6.0.0 (tags/RELEASE_600/final)
Target: x86_64-apple-darwin17.4.0

###g++-7 --version
g++-7 (Homebrew GCC 7.3.0_1) 7.3.0
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.

#(199)14.7.3 Explicit specialization [temp.expl.spec]p399

p399.cpp
// N4606 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4606.pdf
#define msg "(198)14.7.2 Explicit instantiation [temp.explicit]p397.cpp"
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.

#include <iostream>

template<class T> class Array {
  void mf();
};
template class Array<char>;
template void Array<int>::mf();
template<class T> void sort(Array<T>& v) { /* ... */ }
template void sort(Array<char>&); // argument is deduced here
namespace N {
template<class T> void f(T&) { }
}
template void N::f<int>(int&);

namespace N {
template<class T> class Y {
  void mf() { }
};
}
template class Y<int>; // error: class template Y not visible
// in the global namespace
using N::Y;
template class Y<int>; // error: explicit instantiation outside of the
// namespace of the template
template class N::Y<char*>; // OK: explicit instantiation in namespace N
template void N::Y<double>::mf(); // OK: explicit instantiation
// in namespace N

template<class T> class Array2 { /* ... */
};
template<class T> void sort2(Array2<T>& v) { /* ... */ }
// instantiate sort2(Array2<int>&) - template-argument deduced
template void sort2<>(Array2<int>&);

char* p = 0;
template<class T> T g(T x = &p) {
  return x;
}
template int g<int>(int); // OK even though &p isn’t an int.

int main() {
  std::cout<< msg << std::endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}

$ ./cppgl17.sh p399
$ clang++ p399.cpp
p399.cpp:14:18: error: explicit specialization of non-template class 'X'
template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                 ^~~~~~
p399.cpp:15:25: error: redefinition of 'X' as different kind of symbol
template<class T> class X;
                        ^
p399.cpp:14:18: note: previous definition is here
template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                 ^
p399.cpp:16:18: error: explicit specialization of non-template class 'X'
template<> class X<char*> { /* ... */ }; // OK: X is a template
                 ^~~~~~~~
p399.cpp:16:18: error: redefinition of 'X'
p399.cpp:14:18: note: previous definition is here
template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                 ^
p399.cpp:48:30: error: no function template matches function template specialization 'f'
template<> void A<short>::B::f() { /* ... */ } // error: template<> not permitted
                             ^
p399.cpp:52:1: error: template parameter list matching the non-templated nested type 'A<short>' should be empty ('template<>')
template<class U> void A<short>::C<U>::f() { /* ... */ } // error: template<> required
^       ~~~~~~~~~      ~~~~~~~~
p399.cpp:61:17: error: explicit specialization of 'sort2<String>' after instantiation
template<> void sort2<String>(Array2<String>& v); // error: specialization
                ^
p399.cpp:58:1: note: implicit instantiation first required here
sort2(v); // use primary template
^
p399.cpp:72:27: error: explicit specialization of 'E' after instantiation
template<> enum A2<char>::E : char { echar }; // ill-formed, A2<char>::E was instantiated
                          ^
p399.cpp:72:17: note: implicit instantiation first required here
template<> enum A2<char>::E : char { echar }; // ill-formed, A2<char>::E was instantiated
                ^
p399.cpp:92:9: error: variable has incomplete type 'X4<int>'
X4<int> x; // error: object of incomplete class X<int>
        ^
p399.cpp:90:18: note: forward declaration of 'X4<int>'
template<> class X4<int>;
                 ^
p399.cpp:103:16: error: expected unqualified-id
template<> int 4g<>(int) { /* ... */ } // OK: not inline
               ^
p399.cpp:106:12: error: unknown type name 'X5'
template<> X5 Q<int>::x (); // error: declares a function
           ^
p399.cpp:106:1: error: extraneous 'template<>' in declaration of variable 'Q'
template<> X5 Q<int>::x (); // error: declares a function
^~~~~~~~~~
p399.cpp:106:16: error: expected ';' at end of declaration
template<> X5 Q<int>::x (); // error: declares a function
               ^
               ;
p399.cpp:106:16: error: expected unqualified-id
p399.cpp:107:12: error: unknown type name 'X5'
template<> X5 Q<int>::x { }; // definition
           ^
p399.cpp:107:1: error: extraneous 'template<>' in declaration of variable 'Q'
template<> X5 Q<int>::x { }; // definition
^~~~~~~~~~
p399.cpp:107:16: error: expected ';' at end of declaration
template<> X5 Q<int>::x { }; // definition
               ^
               ;
p399.cpp:107:16: error: expected unqualified-id
p399.cpp:118:49: error: out-of-line definition of 'g1' does not match any declaration in 'A<T>'
template<class T> template<class X1> void A<T>::g1(T, X1) { }
                                                ^~
fatal error: too many errors emitted, stopping now [-ferror-limit=]
20 errors generated.

$ g++-7 p399.cpp
p399.cpp:14:18: error: 'X' is not a class template
 template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                  ^
p399.cpp:14:25: error: explicit specialization of non-template 'X'
 template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                         ^
p399.cpp:15:25: error: 'X' is not a template
 template<class T> class X;
                         ^
p399.cpp:14:18: note: previous declaration here
 template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                  ^
p399.cpp:16:18: error: 'X' is not a class template
 template<> class X<char*> { /* ... */ }; // OK: X is a template
                  ^
p399.cpp:16:25: error: 'X' is not a template
 template<> class X<char*> { /* ... */ }; // OK: X is a template
                         ^
p399.cpp:14:18: note: previous declaration here
 template<> class X<int> { /* ... */ }; // error: X not a template
                  ^
p399.cpp:48:17: error: template-id 'f<>' for 'void A<short int>::B::f()' does not match any template declaration
 template<> void A<short>::B::f() { /* ... */ } // error: template<> not permitted
                 ^~~~~~~~
p399.cpp:46:6: note: candidate is: void A<short int>::B::f()
 void f();
      ^
p399.cpp:52:24: error: specializing member 'A<short int>::C<U>::f' requires 'template<>' syntax
 template<class U> void A<short>::C<U>::f() { /* ... */ } // error: template<> required
                        ^~~~~~~~
p399.cpp:61:48: error: specialization of 'void sort2(Array2<T>&) [with T = String]' after instantiation
 template<> void sort2<String>(Array2<String>& v); // error: specialization
                                                ^
p399.cpp:92:9: error: aggregate 'X4<int> x' has incomplete type and cannot be defined
 X4<int> x; // error: object of incomplete class X<int>
         ^
p399.cpp:103:16: error: expected unqualified-id before numeric constant
 template<> int 4g<>(int) { /* ... */ } // OK: not inline
                ^~
p399.cpp:105:12: error: 'X5' does not name a type; did you mean 'X4'?
 template<> X5 Q<int>::x; // declaration
            ^~
            X4
p399.cpp:106:12: error: 'X5' does not name a type; did you mean 'X4'?
 template<> X5 Q<int>::x (); // error: declares a function
            ^~
            X4
p399.cpp:107:12: error: 'X5' does not name a type; did you mean 'X4'?
 template<> X5 Q<int>::x { }; // definition
            ^~
            X4
p399.cpp:118:57: error: no 'void A<T>::g1(T, X1)' member function declared in class 'A<T>'
 template<class T> template<class X1> void A<T>::g1(T, X1) { }
                                                         ^
p399.cpp:149:31: error: invalid explicit specialization before '>' token
 template <class Y7> template <>
                               ^
p399.cpp:149:31: error: enclosing class templates are not explicitly specialized
p399.cpp:150:15: error: expected initializer before '<' token
 void A7<Y7>::B<double>::mf2() { } // ill-formed; B<double> is specialized but
               ^

タブを２つの空白に変換しているスクリプトは下記。

a.sh
#!/bin/bash
astyle -s2 -c < $1.cpp > $1s2.cpp
cat $1s2.cpp

#検討事項
コンパイルエラーをなくす修正方法
役に立つまたは意味のある出力

#参考資料

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

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

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

#文書履歴
0.10 初稿 2080420

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