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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

9.2.9.7 Deduced class template specialization types [dcl.type.class.deduct] C++N4910:2022 (91) p184.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.

9.2.9.7 Deduced class template specialization types [dcl.type.class.deduct] C++N4910:2022 (91) p184.cpp

算譜(source code)

p184.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="9.2.9.7 Deduced class template specialization types [dcl.type.class.deduct] C++N4910:2022 (91) p184.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>
#include <cassert>
#include <coroutine>
#include <vector>

using namespace std;

// Example 1  
template <class ...T> struct A {
A(T...) {}
};
A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
// [Example 2 :
template<class T> struct container {
container(T t) {}
template<class Iter> container(Iter beg, Iter end);
};
template<class Iter>
container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
std::vector<double> v = { /* ... */ };
container c(7); // OK, deduces int for T
auto d = container(v.begin(), v.end()); // OK, deduces double for T
container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
int main(){
  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  p184
rm: cannot remove 'p184l': No such file or directory
rm: cannot remove 'p184g': No such file or directory
$ clang++ p184.cpp -std=03 -o p184l -I. -Wall
p184.cpp:20:17: warning: variadic templates are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
template <class ...T> struct A {
                ^
p184.cpp:23:1: error: use of class template 'A' requires template arguments
A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
^
p184.cpp:20:30: note: template is declared here
template <class ...T> struct A {
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~        ^
p184.cpp:23:8: error: expected ';' after top level declarator
A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
       ^
       ;
p184.cpp:24:7: error: use of class template 'A' requires template arguments
const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
      ^
p184.cpp:20:30: note: template is declared here
template <class ...T> struct A {
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~        ^
p184.cpp:24:10: error: declaration of reference variable 'y' requires an initializer
const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
         ^
p184.cpp:24:11: error: expected ';' after top level declarator
const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
          ^
          ;
p184.cpp:31:1: error: C++ requires a type specifier for all declarations
container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
^
p184.cpp:31:26: error: expected ';' at end of declaration
container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
                         ^
                         ;
p184.cpp:31:27: error: cannot use arrow operator on a type
container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
                          ^
p184.cpp:32:21: error: non-aggregate type 'std::vector<double>' cannot be initialized with an initializer list
std::vector<double> v = { /* ... */ };
                    ^   ~~~~~~~~~~~~~
p184.cpp:33:1: error: use of class template 'container' requires template arguments
container c(7); // OK, deduces int for T
^
p184.cpp:26:26: note: template is declared here
template<class T> struct container {
~~~~~~~~~~~~~~~~~        ^
p184.cpp:34:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto d = container(v.begin(), v.end()); // OK, deduces double for T
^
p184.cpp:34:10: error: use of class template 'container' requires template arguments
auto d = container(v.begin(), v.end()); // OK, deduces double for T
         ^
p184.cpp:26:26: note: template is declared here
template<class T> struct container {
~~~~~~~~~~~~~~~~~        ^
p184.cpp:35:1: error: use of class template 'container' requires template arguments
container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
^
p184.cpp:26:26: note: template is declared here
template<class T> struct container {
~~~~~~~~~~~~~~~~~        ^
p184.cpp:35:12: error: expected ';' after top level declarator
container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
           ^
           ;
2 warnings and 13 errors generated.
rm: cannot remove 'p184l': No such file or directory
$ clang++ p184.cpp -std=2b -o p184l -I. -Wall
p184.cpp:23:4: error: cannot form array of deduced class template specialization type
A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
   ^
p184.cpp:24:8: error: cannot form reference to deduced class template specialization type
const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
       ^
p184.cpp:35:11: error: no viable constructor or deduction guide for deduction of template arguments of 'container'
container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
          ^
p184.cpp:28:22: note: candidate template ignored: couldn't infer template argument 'T'
template<class Iter> container(Iter beg, Iter end);
                     ^
p184.cpp:31:1: note: candidate template ignored: substitution failure [with Iter = int]: no type named 'value_type' in 'std::iterator_traits<int>'
container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
^                                                                           ~~~~~~~~~~
p184.cpp:27:1: note: candidate function template not viable: requires single argument 't', but 2 arguments were provided
container(T t) {}
^
p184.cpp:26:26: note: candidate function template not viable: requires 1 argument, but 2 were provided
template<class T> struct container {
                         ^
3 errors generated.

$ g++ p184.cpp -std=03 -o p184g -I. -Wall
p184.cpp:20:17: warning: variadic templates only available with '-std=c++11' or '-std=gnu++11' [-Wc++11-extensions]
   20 | template <class ...T> struct A {
      |                 ^~~
p184.cpp:21:4: warning: variadic templates only available with '-std=c++11' or '-std=gnu++11' [-Wc++11-extensions]
   21 | A(T...) {}
      |    ^~~
p184.cpp:23:1: error: invalid use of template-name 'A' without an argument list
   23 | A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
      | ^
p184.cpp:23:1: note: class template argument deduction is only available with '-std=c++17' or '-std=gnu++17'
p184.cpp:20:30: note: 'template<class ... T> struct A' declared here
   20 | template <class ...T> struct A {
      |                              ^
p184.cpp:24:7: error: invalid use of template-name 'A' without an argument list
   24 | const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
      |       ^
p184.cpp:24:7: note: class template argument deduction is only available with '-std=c++17' or '-std=gnu++17'
p184.cpp:20:30: note: 'template<class ... T> struct A' declared here
   20 | template <class ...T> struct A {
      |                              ^
p184.cpp:31:88: error: expected constructor, destructor, or type conversion before ';' token
   31 | container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
      |                                                                                        ^
p184.cpp:32:21: error: in C++98 'v' must be initialized by constructor, not by '{...}'
   32 | std::vector<double> v = { /* ... */ };
      |                     ^
p184.cpp:33:1: error: invalid use of template-name 'container' without an argument list
   33 | container c(7); // OK, deduces int for T
      | ^~~~~~~~~
p184.cpp:33:1: note: class template argument deduction is only available with '-std=c++17' or '-std=gnu++17'
p184.cpp:26:26: note: 'template<class T> struct container' declared here
   26 | template<class T> struct container {
      |                          ^~~~~~~~~
p184.cpp:34:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
   34 | auto d = container(v.begin(), v.end()); // OK, deduces double for T
      | ^~~~
      | ----
p184.cpp:34:6: error: 'd' does not name a type
   34 | auto d = container(v.begin(), v.end()); // OK, deduces double for T
      |      ^
p184.cpp:35:1: error: invalid use of template-name 'container' without an argument list
   35 | container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
      | ^~~~~~~~~
p184.cpp:35:1: note: class template argument deduction is only available with '-std=c++17' or '-std=gnu++17'
p184.cpp:26:26: note: 'template<class T> struct container' declared here
   26 | template<class T> struct container {
      |                          ^~~~~~~~~
rm: cannot remove 'p184g': No such file or directory

$ g++ p184.cpp -std=2b -o p184g -I. -Wall
p184.cpp:23:1: error: template placeholder type 'A<...auto...>' must be followed by a simple declarator-id
   23 | A x[29]{}; // error: no declarator operators allowed
      | ^
p184.cpp:20:30: note: 'template<class ... T> struct A' declared here
   20 | template <class ...T> struct A {
      |                              ^
p184.cpp:24:1: error: template placeholder type 'const A<...auto...>' must be followed by a simple declarator-id
   24 | const A& y{}; // error: no declarator operators allowed
      | ^~~~~
p184.cpp:20:30: note: 'template<class ... T> struct A' declared here
   20 | template <class ...T> struct A {
      |                              ^
p184.cpp:35:17: error: class template argument deduction failed:
   35 | container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
      |                 ^
p184.cpp:35:17: error: no matching function for call to 'container(int, int)'
p184.cpp:28:22: note: candidate: 'template<class T, class Iter> container(Iter, Iter)-> container<T>'
   28 | template<class Iter> container(Iter beg, Iter end);
      |                      ^~~~~~~~~
p184.cpp:28:22: note:   template argument deduction/substitution failed:
p184.cpp:35:17: note:   couldn't deduce template parameter 'T'
   35 | container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
      |                 ^
p184.cpp:27:1: note: candidate: 'template<class T> container(T)-> container<T>'
   27 | container(T t) {}
      | ^~~~~~~~~
p184.cpp:27:1: note:   template argument deduction/substitution failed:
p184.cpp:35:17: note:   candidate expects 1 argument, 2 provided
   35 | container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
      |                 ^
p184.cpp:26:26: note: candidate: 'template<class T> container(container<T>)-> container<T>'
   26 | template<class T> struct container {
      |                          ^~~~~~~~~
p184.cpp:26:26: note:   template argument deduction/substitution failed:
p184.cpp:35:17: note:   mismatched types 'container<T>' and 'int'
   35 | container e{5, 6}; // error: int is not an iterator
      |                 ^
p184.cpp:31:1: note: candidate: 'template<class Iter> container(Iter, Iter)-> container<typename std::iterator_traits<_Iter>::value_type>'
   31 | container(Iter b, Iter e) -> container<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type>;
      | ^~~~~~~~~
p184.cpp:31:1: note:   template argument deduction/substitution failed:
p184.cpp: In substitution of 'template<class Iter> container(Iter, Iter)-> container<typename std::iterator_traits<_Iter>::value_type> [with Iter = int]':
p184.cpp:35:17:   required from here
p184.cpp:31:1: error: no type named 'value_type' in 'struct std::iterator_traits<int>'

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。＞

文書履歴(document history)

ver. 0.01 初稿 　20220625

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