-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 1
Expand file tree
/
Copy pathimmediate_functions.html
More file actions
322 lines (260 loc) · 20.3 KB
/
immediate_functions.html
File metadata and controls
322 lines (260 loc) · 20.3 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
<!doctype html>
<html class="cpprefjp" lang="ja" itemscope="" itemtype="http://schema.org/WebPage">
<head>
<!-- Google tag (gtag.js) -->
<script async src="https://www.googletagmanager.com/gtag/js?id=G-NXNBNVBTJS"></script>
<script>
window.dataLayer = window.dataLayer || [];
function gtag(){dataLayer.push(arguments);}
gtag('js', new Date());
gtag('config', 'G-NXNBNVBTJS');
</script>
<meta charset="UTF-8">
<title>常に定数式評価するconsteval [P1073R3] - cpprefjp C++日本語リファレンス</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
<meta name="keywords" content="
C++,標準ライブラリ,リファレンス,ドキュメント,STL,std,cpp20
">
<meta name="title" content="常に定数式評価するconsteval [P1073R3] - cpprefjp C++日本語リファレンス" />
<meta itemprop="name" content="常に定数式評価するconsteval [P1073R3] - cpprefjp C++日本語リファレンス" />
<meta property="og:title" content="常に定数式評価するconsteval [P1073R3] - cpprefjp C++日本語リファレンス" />
<meta property="og:url" content="https://cpprefjp.github.io/lang/cpp20/immediate_functions.html" />
<meta property="og:site_name" content="cpprefjp - C++日本語リファレンス" />
<meta property="og:type" content="article" />
<meta property="og:description" content="" />
<meta name="twitter:card" content="summary" />
<meta name="twitter:title" content="常に定数式評価するconsteval [P1073R3] - cpprefjp C++日本語リファレンス" />
<meta name="twitter:url" content="https://cpprefjp.github.io/lang/cpp20/immediate_functions.html" />
<meta name="twitter:description" content="" />
<link rel="alternate" type="application/atom+xml" title="Atom" href="https://cpprefjp.github.io/rss.xml" />
<link rel="apple-touch-icon" sizes="180x180" href="../../static/favicons/apple-touch-icon.png?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95">
<link rel="icon" type="image/png" sizes="32x32" href="../../static/favicons/favicon-32x32.png?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95">
<link rel="icon" type="image/png" sizes="16x16" href="../../static/favicons/favicon-16x16.png?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95">
<link rel="manifest" href="../../manifest.json?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95">
<meta name="theme-color" content="#f5f8fc">
<link rel="stylesheet" href="../../static/pygments/default.css?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95">
<!-- <link rel="stylesheet" href="../../static/css/root.css"> -->
<link href="../../static/kunai/css/kunai-stage-0.css?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95" rel="stylesheet">
<link href="../../static/kunai/css/kunai-stage-1.css?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95" rel="stylesheet">
<link href="../../static/kunai/css/kunai-stage-2.css?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95" rel="stylesheet">
<link href="../../static/kunai/css/kunai-stage-3.css?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95" rel="stylesheet">
<script type="text/javascript" src="../../static/kunai/js/kunai-vendor.js?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95"></script>
<script type="text/javascript" src="../../static/kunai/js/kunai.js?cachebust=be86fa2321ebe02b6955b61b98b778e377bcbf95"></script>
<script type="text/javascript">
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
var kn = new Kunai;
kn.cpprefjp();
});
</script>
</head>
<body>
<header data-kunai-mdinfo="{"meta": {"cpp": ["cpp20"]}, "sources": [{"id": "7cb87c32c588dfc98c9aadb870b6c7491e6fed1c", "source": "consteval void f(int n) {\n if(n < 0) {\n throw \"n should not be negative\"; // throw\u306f\u5b9a\u6570\u5f0f\u3068\u3057\u3066\u8a55\u4fa1\u3067\u304d\u306a\u3044\u304c\u3001\u3053\u3053\u3092\u901a\u3089\u306a\u3051\u308c\u3070OK\n }\n}\n\nint main() {\n f(10); // OK\n f(-1); // \u30a8\u30e9\u30fc\n}\n"}, {"id": "92cb0f1fecf349f6677252d58f05e3d5a861453b", "source": "// P1073R3\u3088\u308a\u5f15\u7528\nconsteval int sqr(int n) {\n return n*n;\n}\nconstexpr int r = sqr(100); // OK\n\nint main(){\n static_assert(r == 10000, \"100 * 100 == 10000\");\n // int x = 100;\n // int r2 = sqr(x); // \u30a8\u30e9\u30fc: \u5b9a\u6570\u5f0f\u8a55\u4fa1\u3055\u308c\u306a\u3044\n}\n"}], "page_id": ["lang", "cpp20", "immediate_functions"]}">
<nav class="navbar navbar-default" role="navigation">
<div class="container-fluid">
<div class="navbar-header">
<button type="button" class="navbar-toggle collapsed" data-toggle="collapse" data-target="#navbar-collapse">
<span class="sr-only">Toggle navigation</span>
<span class="icon-bar"></span>
<span class="icon-bar"></span>
<span class="icon-bar"></span>
</button>
<a class="navbar-brand" href="../../index.html">
<div class="title-wrapper clearfix">
<div class="title">cpprefjp - C++日本語リファレンス</div>
</div>
</a>
</div>
<div class="collapse navbar-collapse" id="navbar-collapse">
<ul class="nav navbar-nav navbar-right">
<li>
<div class="google-search">
<script>
(function() {
var cx = '013316413321391058734:ji_u66hl7hq';
var gcse = document.createElement('script');
gcse.type = 'text/javascript';
gcse.async = true;
gcse.src = (document.location.protocol == 'https:' ? 'https:' : 'http:') +
'//www.google.com/cse/cse.js?cx=' + cx;
var s = document.getElementsByTagName('script')[0];
s.parentNode.insertBefore(gcse, s);
})();
</script>
<div class="gcse-search"></div>
</div>
</li>
<li>
<a href="https://github.com/cpprefjp/site">GitHub Project</a>
</li>
</ul>
</div>
</div>
</nav>
</header>
<main id="main" role="main">
<div class="container-fluid">
<div class="row">
<div class="col-sm-9 col-sm-push-3" itemscope itemtype="http://schema.org/Article">
<div class="row">
<div class="col-sm-12 google-search-result">
<gcse:searchresults></gcse:searchresults>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-sm-12 content-header">
<ol class="breadcrumb">
<li itemscope itemtype="http://www.schema.org/SiteNavigationElement">
<span>
<a href="../../index.html" itemprop="url">
<i class="fa fa-fw fa-home"></i>
</a>
</span>
</li>
<li itemscope itemtype="http://www.schema.org/SiteNavigationElement">
<span>
<a href="../../lang.html" itemprop="url">
<span itemprop="name">言語機能</span>
</a>
</span>
</li>
<li itemscope itemtype="http://www.schema.org/SiteNavigationElement">
<span>
<a href="../../lang/cpp20.html" itemprop="url">
<span itemprop="name">C++20</span>
</a>
</span>
</li>
<li class="active" itemscope itemtype="http://www.schema.org/SiteNavigationElement">
<span>
<span itemprop="name">常に定数式評価するconsteval [P1073R3]</span>
</span>
</li>
</ol>
<div class="crsearch"></div>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-sm-12 edit-button">
<p class="text-right"><small>
最終更新日時(UTC):
<span itemprop="datePublished" content="2024-07-10T07:47:57">
2024年07月10日 07時47分57秒
</span>
<br/>
<span itemprop="author" itemscope itemtype="http://schema.org/Person">
<span itemprop="name">Akira Takahashi</span>
</span>
が更新
</small></p>
<p class="text-right">
<a class="history" target="_blank" href="https://github.com/cpprefjp/site/commits/master/lang/cpp20/immediate_functions.md">
<span class="fa fa-fw fa-clock-o fa-flip-horizontal"></span>履歴
</a>
<a class="edit" target="_blank" href="https://github.com/cpprefjp/site/edit/master/lang/cpp20/immediate_functions.md">
<span class="fa fa-fw fa-pencil"></span>編集
</a>
</p>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-sm-12 content-body">
<h1 itemprop="name"><span class="token">常に定数式評価する<code>consteval</code> [P1073R3]</span><span class="cpp cpp20" title="C++20で追加">(C++20)</span></h1>
<div itemprop="articleBody"><p></p>
<p>このページはC++20に採用された言語機能の変更を解説しています。</p>
<p>のちのC++規格でさらに変更される場合があるため<a href="#relative-page">関連項目</a>を参照してください。</p>
<p></p>
<h2>概要</h2>
<p>C++20では、関数またはメンバ関数に対して、<code>consteval</code>キーワードで常に定数式評価されるよう指定できる。そのような関数を<strong>即時関数</strong>(immediate function)という。</p>
<p><code>constexpr</code>と似ているが、<code>constexpr</code>を付けた関数はコンパイル時にも実行時にも評価できるのに対し、<code>consteval</code>の場合は必ずコンパイル時に評価される点が異なる。</p>
<h2>仕様</h2>
<p><code>consteval</code>指定子の付いた関数(即時関数)は、定数式評価されない場合はエラーとなる。</p>
<p><div class="codehilite"><pre><span></span><code><span class="c1">// <a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1073r3.html" target="_blank">P1073R3</a>より引用</span>
<span class="k">consteval</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">sqr</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">return</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="o">*</span><span class="n">n</span><span class="p">;</span>
<span class="p">}</span>
<span class="k">constexpr</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">r</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="mi">100</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// OK</span>
<span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">x</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="mi">100</span><span class="p">;</span>
<span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">r2</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="n">x</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// エラー: 定数式評価されない</span>
</code></pre></div>
</p>
<p>ただし、他の即時関数の中では、即時関数が定数式評価されなくてもエラーとはならない。これは、呼び出し元が即時関数であれば、結局はコンパイル時に評価されるからである。</p>
<p><div class="codehilite"><pre><span></span><code><span class="c1">// <a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1073r3.html" target="_blank">P1073R3</a>より引用</span>
<span class="k">consteval</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">sqrsqr</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">return</span><span class="w"> </span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="n">n</span><span class="p">));</span><span class="w"> </span><span class="c1">// ここでは定数式ではないがOK</span>
<span class="p">}</span>
<span class="k">constexpr</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">dblsqr</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">return</span><span class="w"> </span><span class="mi">2</span><span class="o">*</span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="n">n</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// エラー: 定数式評価されず、呼び出し元が即時関数ではない</span>
<span class="p">}</span>
</code></pre></div>
</p>
<p>即時関数のポインタを取得することはできない。</p>
<p><div class="codehilite"><pre><span></span><code><span class="c1">// <a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1073r3.html" target="_blank">P1073R3</a>より引用</span>
<span class="k">using</span><span class="w"> </span><span class="n">Int2Int</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="p">);</span>
<span class="n">Int2Int</span><span class="w"> </span><span class="o">*</span><span class="n">pf</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="n">sqr</span><span class="p">;</span><span class="w"> </span><span class="c1">// エラー</span>
</code></pre></div>
</p>
<p>定数式として評価できない部分があっても、評価しようとしなければエラーとならない。</p>
<p><div class="yata" id="7cb87c32c588dfc98c9aadb870b6c7491e6fed1c"><div class="codehilite"><pre><span></span><code><span class="k">consteval</span><span class="w"> </span><span class="kt">void</span><span class="w"> </span><span class="nf">f</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">if</span><span class="p">(</span><span class="n">n</span><span class="w"> </span><span class="o"><</span><span class="w"> </span><span class="mi">0</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">throw</span><span class="w"> </span><span class="s">"n should not be negative"</span><span class="p">;</span><span class="w"> </span><span class="c1">// throwは定数式として評価できないが、ここを通らなければOK</span>
<span class="w"> </span><span class="p">}</span>
<span class="p">}</span>
<span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">main</span><span class="p">()</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="n">f</span><span class="p">(</span><span class="mi">10</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// OK</span>
<span class="w"> </span><span class="n">f</span><span class="p">(</span><span class="mi">-1</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// エラー</span>
<span class="p">}</span>
</code></pre></div>
</div></p>
<p>この性質は様々なチェックをコンパイル時に行うために活用できる。たとえば、<code><a href="../../reference/format/format.html">std::format</a></code>におけるコンパイル時の書式文字列チェックで使用されている。</p>
<h2>例</h2>
<p><div class="yata" id="92cb0f1fecf349f6677252d58f05e3d5a861453b"><div class="codehilite"><pre><span></span><code><span class="c1">// <a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1073r3.html" target="_blank">P1073R3</a>より引用</span>
<span class="k">consteval</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">sqr</span><span class="p">(</span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="p">)</span><span class="w"> </span><span class="p">{</span>
<span class="w"> </span><span class="k">return</span><span class="w"> </span><span class="n">n</span><span class="o">*</span><span class="n">n</span><span class="p">;</span>
<span class="p">}</span>
<span class="k">constexpr</span><span class="w"> </span><span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="n">r</span><span class="w"> </span><span class="o">=</span><span class="w"> </span><span class="n">sqr</span><span class="p">(</span><span class="mi">100</span><span class="p">);</span><span class="w"> </span><span class="c1">// OK</span>
<span class="kt">int</span><span class="w"> </span><span class="nf">main</span><span class="p">(){</span>
<span class="w"> </span><span class="k">static_assert</span><span class="p">(</span><span class="n">r</span><span class="w"> </span><span class="o">==</span><span class="w"> </span><span class="mi">10000</span><span class="p">,</span><span class="w"> </span><span class="s">"100 * 100 == 10000"</span><span class="p">);</span>
<span class="w"> </span><span class="c1">// int x = 100;</span>
<span class="w"> </span><span class="c1">// int r2 = sqr(x); // エラー: 定数式評価されない</span>
<span class="p">}</span>
</code></pre></div>
</div></p>
<h3>出力</h3>
<p><pre><code></code></pre></p>
<h2>この機能が必要になった背景・経緯</h2>
<p>C++11で導入された<code>constexpr</code>指定子によって、関数を定数式評価できることを表明できるようになった。しかし、<code>constexpr</code>関数は定数式評価しないで実行時に評価することもできる。</p>
<p>それに対して、関数形式のマクロを置き換えたいであるとか、単に定数式以外では用途がない関数であるなどの理由で、必ず定数式評価される関数を作りたいという要求があり、即時関数が導入されることになった。</p>
<p>即時関数は実行時に評価できず、アドレスを取ることもできないので、処理系は即時関数の実体を完全に消すことができる。</p>
<p>また、即時関数はコンパイル時にしか取得できない情報へアクセスするコンパイラマジックな関数を表現するのにも使用できる。C++20では、ソースコード上の位置を返す<a href="../../reference/source_location/source_location/current.html"><code>std::source_location::current()</code>関数</a>が即時関数になっている。</p>
<h2>検討されたほかの選択肢</h2>
<p>当初は <code>constexpr!</code>というキーワードが提案されていたが、最終的に<code>consteval</code>になった。</p>
<h2><a href="#relative-page" id="relative-page">関連項目</a></h2>
<ul>
<li><a href="../cpp11/constexpr.html">C++11 <code>constexpr</code></a></li>
<li><a href="constinit.html">C++20 コンパイル時初期化を強制する<code>constinit</code>キーワードを追加</a></li>
<li><a href="../cpp23/if_consteval.html">C++23 <code>if consteval</code></a></li>
<li><a href="../cpp23/consteval_needs_to_propagate_up.html">C++23 <code>constexpr</code>関数内で<code>consteval</code>関数を呼び出せない問題を軽減</a></li>
</ul>
<h2>参照</h2>
<ul>
<li><a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1073r3.html" target="_blank">P1073R3 Immediate functions</a></li>
</ul></div>
</div>
</div>
</div>
<div id="sidebar" class="col-sm-3 col-sm-pull-9">
</div>
</div>
</div>
</main>
<footer class="footer navbar navbar-default">
<div class="container-fluid">
<p><small>
本サイトの情報は、
<a href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ja" rel="nofollow">クリエイティブ・コモンズ 表示 4.0 非移植 ライセンス(CC BY)</a>
の下に提供されています。
</small></p>
</div>
</footer>
</body>
</html>