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c++20 の module について

Last updated at 2021-12-28Posted at 2021-12-28

※初投稿且つ一夜漬けなので細かいところは許してください

前置き

環境

windows10
visual studio 2022

なぜなに

無名名前空間について苦悩していたんですが，c++にはモジュールという便利機能があることを発見したのです．
しかし，c++20であったのです．

問題

まずwindowsな点です（ひどい）
また，別にc++20である程度ならいいのですが，モジュールはコンパイル関係だけあって対応が難しかったんですね（とかいいながらclangもgccももう対応してくれている）

問題解決

ということでいろいろサイトを漁った結果，問題は全部解決しました．
clangもgccももう対応しているという話なのですが，今回はMicrosoftさんが力を入れてモジュールに対応してくれているという話なので，Visual Studio 2022を使っていきたいと思います．

準備

まずVisual Studioを立ち上げます．

次に「新しいプロジェクトの作成」を選択し，「空のプロジェクト」を作成します．

名前は適当にしてさくっと作成します．
作成したらとりあえず，ソリューションエクスプローラー（なかったら右上当たりの検索っぽいやつから検索してください）内のソリューションの一個下のプロジェクトを右クリックして，プロパティを選択します．

※構成，プラットフォームに気を付けてください
その後は構成プロパティ > C/C++ > 言語 > C++言語標準が「既定(ISO C++14 標準)」になっていると思うので，

「ISO C++20 標準 (/std:c++20)」を選択します．
次にC++言語標準の下3個目（一番下）にある，「試験段階の C++ 標準ライブラリモジュールを有効にする」をはいにします．
これであとは思う存分モジュールができます．

コンパイル

ということで試してみましょう
まず，ソースファイルとヘッダーファイルとC++モジュールインターフェースユニット(.ixx)を
追加 > 新しい項目から追加します．

cpp

# include <iostream> // 古臭いコード
import <iostream>; // モダンなコード

因みにこれで#includeとかいう再インクルードしまくるゴミから解放されます．といっても現在ではまだ対応していませんが...．

お試しコード

ということで適当にC++20の要素を詰めながらコードを書いてみました．Moduleの仕様に触れるように作ったんですが...途中で試してみたら，これが通らない！！原因はなんと不明です．具体的にはこれですね．linterさんは何の問題もないとおっしゃってるのに...．

1>C:\Users\nziq5\source\repos\c++20\Hello_C++20_Module\Hello_C++20_Module\Source.cpp(1,1): fatal error C1001: 内部コンパイラ エラーが発生しました。
1>(コンパイラ ファイル 'msc1.cpp'、行 1687)
1> この問題を回避するには、上記の場所付近のプログラムを単純化するか変更してください。
1>可能な場合、再現手順をこちらに入力してください: https://developercommunity.visualstudio.com
1>詳細については、Visual C++ ヘルプ メニューのサポート情報コマンドを
1>選択するか、サポート情報ヘルプ ファイルを参照してください
1>'C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.30.30705\bin\HostX86\x86\CL.exe' で内部コンパイラ エラーが発生しました。
1>    Visual C++ のサポート情報 コマンドを選択してください
1>    ヘルプ メニュー、またはサポート情報のヘルプ ファイルを参照してください
1>プロジェクト "Hello_C++20_Module.vcxproj" のビルドが終了しました -- 失敗。

無名名前空間の代わりにだとか，あくまでexportだけだとか言おうと思っていたんですが，そもそもダメでした...力尽きたので原因解明はこれを読んでる方に託しときます．
~~これでただの文法の思い違いだったら恥ずかしすぎる．例えばexportは全てに付けなければならないとか~~

作ったコードの全貌

（下記をクリック）

Header.hpp

# include <iostream>
# include <string>

using std::u8string;

consteval unsigned nn(const unsigned i = 1, unsigned k = 1) {
	unsigned j = 1;
	for (unsigned n = 0; n < k; ++n) j *= i;
	return j;
}

const u8string str = u8"回目の「";
const unsigned i = nn (5, 7);

inline namespace header {
	using std::cout;
	using std::endl;
	using std::string;
	namespace impl {
		string str;
		static unsigned u = 0;
		bool is_utf8_multibyte_code_unit(char c) {
			return static_cast<unsigned char>(c) >= 0x80;
		}
	}
	export void PrintHello(string str = "Hello!", unsigned u = 0) {
		using namespace impl;
		cout << u
			 << reinterpret_cast<char>(::str.c_str()) // u8stringからchar8_t*からchar
			 << impl::str << reinterpret_cast<char>(u8"」📃")
			 << endl;
		impl::str = str;
		impl::u += u;
	}
}

Module.ixx

module;
# include "Header.hpp"

export module Module;

inline namespace module_ {
	 inline namespace header {
		 export void PrintHello(string, unsigned);
	 }
}

Source.cpp

import Module;

inline namespace tmp {
	int main () {
		// PrintHello (); 何故かエラー
		PrintHello ("Hello", 1);
	}
}

とりま力尽きたのでここまで．
知りたいことがあったら参考全部載せるので自力か他力でどうぞ．

参考

(個人的に)モジュールの実行関連

https://blog.imfing.com/2020/06/cpp-20-modules-hello-world/
https://itnext.io/c-20-modules-complete-guide-ae741ddbae3d
https://devblogs.microsoft.com/cppblog/standard-c20-modules-support-with-msvc-in-visual-studio-2019-version-16-8/
https://docs.microsoft.com/ja-jp/archive/msdn-magazine/2016/april/visual-c-microsoft-pushes-c-into-the-future
https://stackoverflow.com/questions/59447206/standard-way-of-importing-modules
https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/modules-cpp

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