C++0xの一部の機能はGCC 4.3から使用することが可能になっています。そこで今回はC++0xで少し遊んでみようと思います。

C++0xとGCCの対応状況について

• C++0xの概要(Faith and Brave – C++で遊ぼう)
• C++0xの言語仕様(ドラフト)
• GCCのC++0x対応状況

コンパイル環境の準備

Ubuntu 9.04で配布されているGCC(g++)は4.3系の為、autoがまだ実装されていません。とりあえずautoを試してみたいので7月22日にリリースされた4.4.1をソースからコンパイルしてインストールします。

1. GCCのダウンロードと展開

   $ mkdir ~/src $ cd ~/src $ wget ftp://ftp.dti.ad.jp/pub/lang/gcc/releases/gcc-4.4.1/gcc-4.4.1.tar.gz $ tar xvzf gcc-4.4.1.tar.gz

2. GMPのダウンロードと展開

   $ cd ~/src $ wget ftp://ftp.gmplib.org/pub/gmp-4.3.1/gmp-4.3.1.tar.gz $ tar xvzf gmp-4.3.1.tar.gz $ mv gmp-4.3.1 gcc-4.4.1/gmp

3. MPFRのダウンロードと展開

   $ cd ~/src $ wget http://www.mpfr.org/mpfr-current/mpfr-2.4.1.tar.gz $ tar xvzf mpfr-2.4.1.tar.gz $ mv mpfr-2.4.1 gcc-4.4.1/mpfr

4. ビルドとインストール

   $ mkdir ~/src/gccobj $ cd ~/src/gccobj $ ../gcc-4.4.1/configure $ make bootstrap $ sudo make install

C++0xソースのコンパイルと実行

Initializer Listとautoを試してみた

1. サンプルソース(sample.cpp)

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   #include <iostream> #include <vector>   void print(const std::vector<int>& v) { std::cout << "[print]" << std::endl;   // std::vector<int>::const_iteratorだってautoでOK for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { std::cout << *it << std::endl; }   std::cout << std::endl; }   void rprint(const std::vector<int>& v) { std::cout << "[rprint]" << std::endl;   // std::vector<int>::const_reverse_iteratorだってautoでOK! for (auto it = v.rbegin(); it != v.rend(); ++it) { std::cout << *it << std::endl; }   std::cout << std::endl; }   int main() { std::vector<int> v = {1, 5, 10};   // std::vector<int>::iteratorだってautoでOK! for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { std::cout << *it << std::endl; } std::cout << std::endl;   print(v); rprint(v);   return 0; }

2. コンパイル
   コンパイル時にC++0xの機能を使用する場合、コンパイル時に-std=gnu++0xオプションを指定する必要があります。

   $ g++ -std=gnu++0x sample.cpp

3. 実行結果

   $ ./a.out 1 5 10   [print] 1 5 10   [rprint] 10 5 1

autoに関しては多用すると可読性を損なう可能性がありますが、STLのコンテナクラスをイテレートする場合には可読性が上がっていい感じかなと思います。

あわせて読みたい

• C++0xでの日付の書式付入出力の仕組み

プロダクト&サービス事業部リーダーの青野です。

今日は少し古くマイナーな情報になりますが、
C++0xで追加される拡張マニピュレーターを使用した日付の書式付入出力[N2071](Apache C++ Standard Libraryから追加)の仕組み
について書こうと思います。

C++での開発経験がある人はjavaのDateFormatのように

• (任意の書式の)日付文字列からDateオブジェクトの生成
• Dateオブジェクトから(任意の書式の)日付文字列の生成

を、簡単に行いたいと、1度は悩んだことがあるのではないでしょうか。

Linux環境であれば、strptime(日付文字列 > tm構造体)、strftime(tm構造体 > 日付文字列)という便利なCの関数があり、
この関数をラップするだけでも簡単に汎用的な処理を実装することができますが、C++0xでは標準で行うことが可能になります。

Working Draft, Standard for Programming Language C++ (pp.1097-1099)

現状のC++での日付の書式付出力

現状のC++では、time_putファセットクラスを使用した日付の書式付出力のみが可能ですが、以下に示すようにやや煩雑になります。

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#include <ctime>
#include <locale>
#include <iostream>
 
int main() {
    typedef std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > iter_type;
 
    // tm構造体の作成
    std::tm tmb;
    tmb.tm_year = 109;
    tmb.tm_mon = 4;
    tmb.tm_mday = 27
 
    // time_putを使用する為の準備
    iter_type it(std::cout.rdbuf());
    char* fmt = "%Y : %m : %d";
    char* end = fmt + std::char_traits<char>::length(fmt);
    const std::time_put<char,iter_type>& tp = std::use_facet<std::time_put<char,iter_type> >(std::cout.getloc());
 
    // 日付の書式付出力
    it = tp.put(it, std::cout, std::cout.fill(), &tmb, fmt, end);
    std::cout << std::endl;
 
    return 0;
}

実行結果

2009 : 05 : 27

C++0xでの日付の書式付入出力

日付文字列 > tm構造体の変換

basic_istream<charT, traits>& >>get_time(tm構造体のポインタ, 日付書式指定)

tm構造体 > 日付文字列の変換

basic_ostream<charT, traits>& <<put_time(tm構造体のポインタ, 日付書式指定)

C++0xでは、おそらく下記のコードで実行できるようになると思います。

実際のC++0xでは実装は異なると思いますが、Apache C++ Standard Libraryとこちらを元に日付の書式付入出力を簡単に紐といてみたいと思います。

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#include <ctime>
#include <locale>
#include <iostream>
 
int main() {
    typedef std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > iter_type;
 
    // tm構造体の作成
    std::tm tmb;
    tmb.tm_year = 109;
    tmb.tm_mon = 4;
    tmb.tm_mday = 27
 
    // 日付の書式付出力
    std::cout << put_time(&tmb, "%Y : %m : %d") << std::endl;
 
    return 0;
}

time_getファセットクラスの拡張

Apache C++ Standard Libraryでは、日付の書式付入出力を行えるように、time_getファセットクラスにget、do_getメソッドが追加で実装されていて、追加されたgetメソッドで日付文字列 > tm構造体への変換が行われます。

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namespace std {
 
  template <class charT, class InputIterator = istreambuf_iterator<charT> >
  class time_get : public locale::facet, public time_base {
  public:
    ...
    // extension of this implementation 
    iter_type get (iter_type, iter_type, ios_base&, ios_base::iostate&, tm*, const char_type*, const char_type*) const; 
    // extension of this implementation 
    iter_type get (iter_type, iter_type, ios_base&, ios_base::iostate&, tm*, char, char) const;
    ...
  protected:
    ...
    // extension of this implementation 
    virtual iter_type 
    do_get (iter_type, iter_type, ios_base&, ios_base::iostate&, tm*, char, char) const;
  };
 
}

この拡張されたtime_get、time_putファセットクラスを直接実行すればこのままでも、C++の標準の機能として日付の書式付入出力を行うことが出来ますが、実際に使うには最初に例を示したようにやや煩雑になります。

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basic_istream<charT, traits>& >>get_time(tm構造体のポインタ, 日付書式指定)

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basic_ostream<charT, traits>& <<put_time(tm構造体のポインタ, 日付書式指定)

上記のように簡単に実行する為の仕組みを以降で記載します。

time_get、time_put用マニピュレータクラス

time_get、time_putファセットクラスには、それぞれ専用のマニピュレータクラスが定義されています。
このマニピュレータクラスのoperator()内で、やや煩雑であったそれぞれのファセットクラスをインスタンス化し、ストリームに対して日付の書式付入出力を行う部分が実装されています。

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template <class charT>
struct time_get_manip {
    std::tm *tmb_;
 
    explicit time_get_manip (std::tm *tmb);
 
    template <class Traits>
    void operator() (std::basic_istream<charT, Traits>&, const charT*) const;
};

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template <class charT>
struct time_put_manip {
    const std::tm *tmb_;
 
    explicit time_put_manip (const std::tm *tmb);
 
    template <class Traits>
    void operator() (std::basic_ostream<charT, Traits>&, const charT*) const;
};

iomanipの拡張

Apache C++ Standard Libraryでは、実際の処理はテンプレートパラメータで指定されたマニピュレータクラスのoperator()を実行する__rw_smanipクラスが実装されています。__rw_smanipクラスはテンプレートパラメータを変更することにより、いろいろなマニピュレータクラスのoperator()を実行できる汎用的なクラスです。Apache C++ Standard Libraryでは、setw(内部では_Setw)等の標準のマニピュレータクラスもこの__rw_smanipクラスを使用しています。

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template <class _Functor, class _TypeT>
struct __rw_smanip {
    explicit __rw_smanip (_TypeT __arg);
    __rw_smanip (_Functor __fun, _TypeT __arg);
 
    _Functor _C_fun;
    _TypeT   _C_arg;
};
 
template <class _CharT, class _Traits, class _Functor, class _TypeT>
inline basic_istream<_CharT, _Traits>&
operator>> (basic_istream<_CharT, _Traits> &__strm, const __rw_smanip<_Functor, _TypeT> &__man);
 
template <class _CharT, class _Traits, class _Functor, class _TypeT>
inline basic_ostream<_CharT, _Traits>&
operator<< (basic_ostream<_CharT, _Traits> &__strm, const __rw_smanip<_Functor, _TypeT> &__man);

__rw_smanipクラス生成ヘルパ関数の定義

tm構造体と、日付書式を指定すれば、time_get、time_putファセットクラスのoperator()を実行する__rw_smainipクラスが生成されます。この関数が実際に日付の書式付入出力を行う際に使用されることになります。

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template <class charT>
inline std::__rw_smanip<time_get_manip<charT>, const charT*>
get_time (std::tm *tmb, const charT *fmt);

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template <class charT>
inline std::__rw_smanip<time_put_manip<charT>, const charT*>
put_time (const std::tm *tmb, const charT *fmt);

まとめ

上記で記載したクラス、関数を使用してtime_get、time_putファセットクラスを簡単に使うことが出来るようになります。

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std::cout << put_time (tmb, put_fmt) << std::endl;

※tmbは、tm構造体のポインタ
※put_fmtは日付書式文字列

上記のコードの場合、各クラス、関数は以下のように実行され、ストリームに対して日付の書式付出力が行われることになります。

1. put_timeヘルパ関数によりtime_put_manipクラスをファンクタとする__rw_smanipクラスが生成される
2. operator<<の定義により、__rw_smanipの_C_funメソッド(time_put_manipのoperator())が実行される
3. time_put_manipのoperator()内でtime_putにより、ストリームに対して日付の書式付出力が行われる

以上内容的には浅いですが、C++0xの日付の書式付入出力の仕組みです。
他にもC++0xでは有用な機能(スレッド等)がいろいろ追加されます。C++0xのリリースが待ち遠しいですね!