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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

C++N4741,2018(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42

Last updated at Posted at 2018-05-05

はじめに(Introduction)

C++N4741 Working Draft, Standard for Programming Language C++
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/n4741.pdf

C++N4741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。

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++17, C++2aの３種類
g++では-std=c++03, c++17の２種類vc++(visual studio 2017)ではC++latestの１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。

初めての　CEDD(Compile Error Driven Design) ８回直してコンパイル。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9494236aa1753f3fd1e1

##C++N4741, 2018 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882 sample code compile list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3294c014044550896010

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++
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/685b5c1a2c17c1bf1318

編纂器(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.
###cl(visual studio 2017)
Microsoft(R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.15.26726 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.

#(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42

C++N4606, 2016 (19)3.4.3.2 Namespace members[namespace.qual]p.55

C++N3242, 2011 (19) 3.4.3.2 Namespace members
https://researchmap.jp/jo4590bw1-1797580/#_1797580

##p42.cpp
###算譜(source code)

p42.cpp
// C++N4741 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n741.pdf
#define msg "C++N4741(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42.cpp"
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int x;
namespace Y {
void f(float);
void h(int);
}
namespace Z {
void h(double);
}
namespace A {
using namespace Y;
void f(int);
void g(int);
int i;
}
namespace B {
using namespace Z;
void f(char);
int i;
}
namespace AB {
using namespace A;
using namespace B;
void g();
}
void h()
{
AB::g(); // g is declared directly in AB, therefore S is {AB::g()} and AB::g() is chosen
AB::f(1); // f is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B;
// namespace Y is not searched and Y::f(float) is not considered;
// S is {A::f(int), B::f(char)} and overload resolution chooses A::f(int)
AB::f(’c’); // as above but resolution chooses B::f(char)
AB::x++; // x is not declared directly in AB, and is not declared in A or B, so the rules
// are applied recursively to Y and Z, S is {} so the program is ill-formed
AB::i++; // i is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B,
// S is {A::i, B::i} so the use is ambiguous and the program is ill-formed
AB::h(16.8); // h is not declared directly in AB and not declared directly in A or B so the rules
// are applied recursively to Y and Z, S is {Y::h(int), Z::h(double)} and
// overload resolution chooses Z::h(double)
}

namespace A {
int a;
}
namespace B {
using namespace A;
}
namespace C {
using namespace A;
}
namespace BC {
using namespace B;
using namespace C;
}
void f()
{
BC::a++; // OK: S is {A::a, A::a}
}
namespace D {
using A::a;
}
namespace BD {
using namespace B;
using namespace D;
}
void g()
{
BD::a++; // OK: S is {A::a, A::a}
}

namespace B {
int b;
}
namespace A {
using namespace B;
int a;
}
namespace B {
using namespace A;
}
void f()
{
A::a++; // OK: a declared directly in A, S is {A::a}
B::a++; // OK: both A and B searched (once), S is {A::a}
A::b++; // OK: both A and B searched (once), S is {B::b}
B::b++; // OK: b declared directly in B, S is {B::b}
}

namespace A {
struct x { };
int x;
int y;
}
namespace B {
struct y { };
}
namespace C {
using namespace A;
using namespace B;
int i = C::x; // OK, A::x (of type int)
int j = C::y; // ambiguous, A::y or B::y
}

namespace A {
namespace B {
void f1(int);
}
using namespace B;
}
void A::f1(int){ } // ill-formed, f1 is not a member of A

namespace A {
namespace B {
void f1(int);
}
}
namespace C {
namespace D {
void f1(int);
}
}
using namespace A;
using namespace C::D;
void B::f1(int){ } // OK, defines A::B::f1(int)

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

###編纂・実行結果(compile and go)

clp.sh
$ clang++ p42.cpp -std=c++2a -Wall
p42.cpp:42:1: error: no member named 'x' in namespace 'AB'; did you mean simply 'x'?
AB::x++; // x is not declared directly in AB, and is not declared in A or B, so the rules
^~~~~
x
p42.cpp:11:5: note: 'x' declared here
int x;
    ^
p42.cpp:44:5: error: reference to 'i' is ambiguous
AB::i++; // i is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B,
~~~~^
p42.cpp:28:5: note: candidate found by name lookup is 'B::i'
int i;
    ^
p42.cpp:23:5: note: candidate found by name lookup is 'A::i'
int i;
    ^
p42.cpp:44:5: error: unknown type name 'i'
AB::i++; // i is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B,
    ^
p42.cpp:44:6: error: expected unqualified-id
AB::i++; // i is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B,
     ^
p42.cpp:114:12: error: a type named 'y' is hidden by a declaration in a different namespace
int j = C::y; // ambiguous, A::y or B::y
        ~~~^
p42.cpp:108:8: note: type declaration hidden
struct y { };
       ^
p42.cpp:105:5: note: declaration hides type
int y;
    ^
p42.cpp:123:6: error: out-of-line definition of 'f1' does not match any declaration in namespace 'A'; did you mean 'A::B::f1'?
void A::f1(int){ } // ill-formed, f1 is not a member of A
     ^~~~~
     A::B::f1
p42.cpp:119:6: note: 'A::B::f1' declared here
void f1(int);
     ^
p42.cpp:137:6: error: reference to 'B' is ambiguous
void B::f1(int){ } // OK, defines A::B::f1(int)
     ^
p42.cpp:107:11: note: candidate found by name lookup is 'B'
namespace B {
          ^
p42.cpp:126:11: note: candidate found by name lookup is 'A::B'
namespace B {
          ^

###Visual Studio 2017
"cl *.cpp /EHsc /std:c++latest"

>cl p42.cpp /EHsc /std:c++latest
Microsoft(R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.15.26726 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

p42.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.15.26726.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:p42.exe
p42.obj

C:\Users\Administrator\Downloads\N4741>p42
f()
BC::a=1
g()
BD::a=2
h()
C++N4741(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42.cpp

##コンパイルエラーを想定していた箇所、および曖昧性解消（処理系判断）のためにコンパイルエラーになる箇所を註釈(///)に
###算譜(source code)

p42a.cpp
// C++N4741 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n741.pdf
#define msg "C++N4741(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42a.cpp"
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;
//#ifdef new
int x;
namespace Y {
void f(float);
void h(int);
}
namespace Z {
void h(double) {};
}
namespace A {
using namespace Y;
void f(int) {};
void g(int) {};
int i;
}
namespace B {
using namespace Z;
void f(char) {};
int i;
}
namespace AB {
using namespace A;
using namespace B;
void g() {};
}
void h()
{
  AB::g(); // g is declared directly in AB, therefore S is {AB::g()} and AB::g() is chosen
  AB::f(1); // f is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B;
// namespace Y is not searched and Y::f(float) is not considered;
// S is {A::f(int), B::f(char)} and overload resolution chooses A::f(int)
  AB::f('c'); // as above but resolution chooses B::f(char)
//AB::x++; // x is not declared directly in AB, and is not declared in A or B, so the rules
// are applied recursively to Y and Z, S is {} so the program is ill-formed
//AB::i++; // i is not declared directly in AB so the rules are applied recursively to A and B,
// S is {A::i, B::i} so the use is ambiguous and the program is ill-formed
  AB::h(16.8); // h is not declared directly in AB and not declared directly in A or B so the rules
// are applied recursively to Y and Z, S is {Y::h(int), Z::h(double)} and
// overload resolution chooses Z::h(double)
  cout << "h()"  << endl;
}

//#endif
//#ifdef new2
namespace A {
int a;
}
namespace B {
using namespace A;
}
namespace C {
using namespace A;
}
namespace BC {
using namespace B;
using namespace C;
}
void f()
{
  cout << "f()"  << endl;
  BC::a++; // OK: S is {A::a, A::a}
  cout << "BC::a=" << BC::a << endl;
}
namespace D {
using A::a;
}
namespace BD {
using namespace B;
using namespace D;
}
void g()
{
  cout << "g()"  << endl;
  BD::a++; // OK: S is {A::a, A::a}
  cout << "BD::a=" << BD::a << endl;

}
//#endif
//#ifdef new3

namespace B {
int b;
}
namespace A {
using namespace B;
int a2;
}
namespace B {
using namespace A;
}
void f2()
{
  A::a2++; // OK: a declared directly in A, S is {A::a}
  B::a2++; // OK: both A and B searched (once), S is {A::a}
  A::b++; // OK: both A and B searched (once), S is {B::b}
  B::b++; // OK: b declared directly in B, S is {B::b}
  cout << "A::a2=" << A::a2 << endl;
  cout << "B::a2=" << B::a2 << endl;
  cout << "A::b=" << A::b << endl;
  cout << "B::b=" << B::b << endl;
}

namespace A {
struct x { };
int x;
int y;
}
namespace B {
struct y { };
}
namespace C {
using namespace A;
using namespace B;
int i = C::x; // OK, A::x (of type int)
//int j = C::y; // ambiguous, A::y or B::y
}

namespace A {
namespace B {
void f1(int);
}
using namespace B;
}
//:void A::f1(int){ } // ill-formed, f1 is not a member of A

namespace A {
namespace B {
void f1(int);
}
}
namespace C {
namespace D {
void f1(int);
}
}
using namespace A;
using namespace C::D;
//void B::f1(int){ } // OK, defines A::B::f1(int)
//#endif
int main() {
  f();
  g();
  h();
  cout<< msg << endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}

###編纂・実行結果(compile and go)

clp.sh
$ ../cla.sh p42a
$ clang++ p42.cpp -std=c++2a -Wall
f()
BC::a=1
g()
BD::a=2
h()
C++N4741(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42a.cpp

###Visual Studio 2017
"cl *.cpp /EHsc /std:c++latest"

>cl p42a.cpp /EHsc /std:c++latest
Microsoft(R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.15.26726 for x64
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

p42a.cpp
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.15.26726.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:p42a.exe
p42a.obj

C:\Users\Administrator\Downloads\N4741>p42a
f()
BC::a=1
g()
BD::a=2
h()
C++N4741(16)6.4.3.2 Namespace members [namespace.qual] p42a.cpp

#検討事項(agenda)
vc++ではコンパイルエラーにならなかった理由
役に立つまたは意味のある出力

#参考資料(reference)

docker gnu(gcc/g++) and llvm(clang/clang++)
https://qiita.com/drafts/059874ea39c4de64c0f7

[C][C++]の国際規格案の例題をコンパイルするときの課題７つ。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5f4b155030259497c4de

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

#文書履歴(document history)
ver. 0.10 初稿 20180505
ver. 0.20 visual studio 2017 追記 20180918

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