C++N4741 (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155

#はじめに(Introduction)
C++N4741 Working Draft, Standard for Programming Language C++
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/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4つの情報に基づいています。

https://stackoverflow.com
https://cpprefjp.github.io
http://ja.cppreference.com/
https://teratail.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
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

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/85c0e92b206883140e89#_reference-f5ba2535f9b0e314ab73コンパイルエラーを記録するとよい理由7つ

##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.

# (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155

C++N4606, 2016(73)7.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p172
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e87c9d4175a750fe7413

C++N3242 may have no exsample code.

##p155.cpp
###算譜(source code)

```c++:p155.cpp
// C++N4741 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n741.pdf
const char* msg= "C++N4741 (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155.cpp";
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
auto x2 = { 1, 2.0 }; // error: cannot deduce element type
auto x3 {
  1, 2
}; // error: not a single element
auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
auto x5 {
  3
}; // decltype(x5) is int

// const auto &i = expr;

template <class U> void f(const U& u);

int i;
int&& f();
auto x2a(i); // decltype(x2a) is int
decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
auto x3a = i; // decltype(x3a) is int
decltype(auto) x3d = i; // decltype(x3d) is int
auto x4a = (i); // decltype(x4a) is int
decltype(auto) x4d = (i); // decltype(x4d) is int&
auto x5a = f(); // decltype(x5a) is int
decltype(auto) x5d = f(); // decltype(x5d) is int&&
auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
decltype(auto) x6d = { 1, 2 }; // error, { 1, 2 } is not an expression
auto *x7a = &i; // decltype(x7a) is int*
decltype(auto)*x7d = &i; // error, declared type is not plain decltype(auto)

int main() {
  cout<< msg << endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}
```
###編纂・実行結果(compile and go)

```shell-session:c1.sh
$ ../c1.sh p155
$ clang++ p155.cpp  -std=c++2a -Wall
p155.cpp:12:11: error: deduced conflicting types ('int' vs 'double') for initializer list
      element type
auto x2 = { 1, 2.0 }; // error: cannot deduce element type
          ^ ~  ~~~
p155.cpp:13:13: error: initializer for variable 'x3' with type 'auto' contains multiple
      expressions
auto x3{ 1, 2 }; // error: not a single element
~~~~~~~     ^
p155.cpp:32:22: error: cannot deduce 'decltype(auto)' from initializer list
decltype(auto) x6d = { 1, 2 }; // error, { 1, 2 } is not an expression
                     ^
p155.cpp:34:15: error: cannot form pointer to 'decltype(auto)'
decltype(auto)*x7d = &i; // error, declared type is not plain decltype(auto)
              ^
4 errors generated.
```

#p155a.cpp

コンパイルエラーを想定している行を///注釈に。
リンクエラーのためにf()定義。
算譜(source code)

```cpp:p155a.cpp
// C++N4741 Committee Draft, Standard for Programming Language C++
// http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n741.pdf
const char* msg= "C++N4741 (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155.cpp";
// Edited by Dr. Ogawa Kiyoshi. Compile procedure and results record.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
///auto x2 = { 1, 2.0 }; // error: cannot deduce element type
///auto x3{ 1, 2 }; // error: not a single element
auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
auto x5 {
  3
}; // decltype(x5) is int

// const auto &i = expr;

template <class U> void f(const U& u);

int i;
int&& f() {
  int && j=10;
  return (int &&)j;
}
auto x2a(i); // decltype(x2a) is int
decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
auto x3a = i; // decltype(x3a) is int
decltype(auto) x3d = i; // decltype(x3d) is int
auto x4a = (i); // decltype(x4a) is int
decltype(auto) x4d = (i); // decltype(x4d) is int&
auto x5a = f(); // decltype(x5a) is int
decltype(auto) x5d = f(); // decltype(x5d) is int&&
auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
///decltype(auto) x6d = { 1, 2 }; // error, { 1, 2 } is not an expression
auto *x7a = &i; // decltype(x7a) is int*
///decltype(auto)*x7d = &i; // error, declared type is not plain decltype(auto)

int main() {
  cout<< msg << endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}
```
###編纂・実行結果(compile and go)

```shell-session:c1.sh
$ ../cpla.sh p155a
$ clang++ p155a.cpp -std=c++03 -Wall
p155a.cpp:11:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
^
p155a.cpp:11:11: error: cannot deduce type of initializer list because std::initializer_list was
      not found; include <initializer_list>
auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
          ^
p155a.cpp:14:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
^
p155a.cpp:14:11: error: cannot deduce type of initializer list because std::initializer_list was
      not found; include <initializer_list>
auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
          ^
p155a.cpp:15:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x5{ 3 }; // decltype(x5) is int
^
p155a.cpp:15:6: error: declaration of variable 'x5' with deduced type 'auto' requires an
      initializer
auto x5{ 3 }; // decltype(x5) is int
     ^
p155a.cpp:15:8: error: expected ';' after top level declarator
auto x5{ 3 }; // decltype(x5) is int
       ^
       ;
p155a.cpp:22:4: warning: rvalue references are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
int&& f(){int && j=10;return (int &&)j;}
   ^
p155a.cpp:22:15: warning: rvalue references are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
int&& f(){int && j=10;return (int &&)j;}
              ^
p155a.cpp:22:35: warning: rvalue references are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
int&& f(){int && j=10;return (int &&)j;}
                                  ^
p155a.cpp:23:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x2a(i); // decltype(x2a) is int
^
p155a.cpp:24:10: warning: 'decltype(auto)' type specifier is a C++14 extension
      [-Wc++14-extensions]
decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
         ^
p155a.cpp:25:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x3a = i; // decltype(x3a) is int
^
p155a.cpp:26:10: warning: 'decltype(auto)' type specifier is a C++14 extension
      [-Wc++14-extensions]
decltype(auto) x3d = i; // decltype(x3d) is int
         ^
p155a.cpp:27:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x4a = (i); // decltype(x4a) is int
^
p155a.cpp:28:10: warning: 'decltype(auto)' type specifier is a C++14 extension
      [-Wc++14-extensions]
decltype(auto) x4d = (i); // decltype(x4d) is int&
         ^
p155a.cpp:29:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x5a = f(); // decltype(x5a) is int
^
p155a.cpp:30:10: warning: 'decltype(auto)' type specifier is a C++14 extension
      [-Wc++14-extensions]
decltype(auto) x5d = f(); // decltype(x5d) is int&&
         ^
p155a.cpp:31:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
^
p155a.cpp:31:12: error: cannot deduce type of initializer list because std::initializer_list was
      not found; include <initializer_list>
auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
           ^
p155a.cpp:33:1: warning: 'auto' type specifier is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
auto *x7a = &i; // decltype(x7a) is int*
^
16 warnings and 5 errors generated.
$ clang++ p155a.cpp -std=c++2a -Wall
C++N4741 (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155.cpp

$ g++-8 p155a.cpp -std=c++03  -Wall
p155a.cpp:24:1: warning: identifier 'decltype' is a keyword in C++11 [-Wc++11-compat]
 decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
 ^~~~~~~~
p155a.cpp:11:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:11:6: error: 'x1' does not name a type
 auto x1 = { 1, 2 }; // decltype(x1) is std::initializer_list<int>
      ^~
p155a.cpp:14:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:14:6: error: 'x4' does not name a type
 auto x4 = { 3 }; // decltype(x4) is std::initializer_list<int>
      ^~
p155a.cpp:15:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x5{ 3 }; // decltype(x5) is int
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:15:6: error: 'x5' does not name a type
 auto x5{ 3 }; // decltype(x5) is int
      ^~
p155a.cpp:22:4: error: expected unqualified-id before '&&' token
 int&& f(){int && j=10;return (int &&)j;}
    ^~
p155a.cpp:23:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x2a(i); // decltype(x2a) is int
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:23:11: error: ISO C++ forbids declaration of 'x2a' with no type [-fpermissive]
 auto x2a(i); // decltype(x2a) is int
           ^
p155a.cpp:23:11: error: top-level declaration of 'x2a' specifies 'auto'
p155a.cpp:24:10: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
          ^~~~
          ----
p155a.cpp:24:10: error: ISO C++ forbids declaration of 'parameter' with no type [-fpermissive]
p155a.cpp:24:16: error: expected constructor, destructor, or type conversion before 'x2d'
 decltype(auto) x2d(i); // decltype(x2d) is int
                ^~~
p155a.cpp:25:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x3a = i; // decltype(x3a) is int
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:25:6: error: 'x3a' does not name a type; did you mean 'x2a'?
 auto x3a = i; // decltype(x3a) is int
      ^~~
      x2a
p155a.cpp:26:10: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 decltype(auto) x3d = i; // decltype(x3d) is int
          ^~~~
          ----
p155a.cpp:26:10: error: ISO C++ forbids declaration of 'parameter' with no type [-fpermissive]
p155a.cpp:26:16: error: expected constructor, destructor, or type conversion before 'x3d'
 decltype(auto) x3d = i; // decltype(x3d) is int
                ^~~
p155a.cpp:27:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x4a = (i); // decltype(x4a) is int
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:27:6: error: 'x4a' does not name a type; did you mean 'x2a'?
 auto x4a = (i); // decltype(x4a) is int
      ^~~
      x2a
p155a.cpp:28:10: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 decltype(auto) x4d = (i); // decltype(x4d) is int&
          ^~~~
          ----
p155a.cpp:28:10: error: ISO C++ forbids declaration of 'parameter' with no type [-fpermissive]
p155a.cpp:28:16: error: expected constructor, destructor, or type conversion before 'x4d'
 decltype(auto) x4d = (i); // decltype(x4d) is int&
                ^~~
p155a.cpp:29:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x5a = f(); // decltype(x5a) is int
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:29:6: error: 'x5a' does not name a type; did you mean 'x2a'?
 auto x5a = f(); // decltype(x5a) is int
      ^~~
      x2a
p155a.cpp:30:10: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 decltype(auto) x5d = f(); // decltype(x5d) is int&&
          ^~~~
          ----
p155a.cpp:30:10: error: ISO C++ forbids declaration of 'parameter' with no type [-fpermissive]
p155a.cpp:30:16: error: expected constructor, destructor, or type conversion before 'x5d'
 decltype(auto) x5d = f(); // decltype(x5d) is int&&
                ^~~
p155a.cpp:31:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:31:6: error: 'x6a' does not name a type; did you mean 'x2a'?
 auto x6a = { 1, 2 }; // decltype(x6a) is std::initializer_list<int>
      ^~~
      x2a
p155a.cpp:33:1: warning: 'auto' changes meaning in C++11; please remove it [-Wc++11-compat]
 auto *x7a = &i; // decltype(x7a) is int*
 ^~~~
 ----
p155a.cpp:33:7: error: ISO C++ forbids declaration of 'x7a' with no type [-fpermissive]
 auto *x7a = &i; // decltype(x7a) is int*
       ^~~
p155a.cpp:33:7: error: top-level declaration of 'x7a' specifies 'auto'

$ g++-8 p155a.cpp -std=c++2a  -Wall
C++N4741 (81)10.1.7.4.1 Placeholder type deduction [dcl.type.auto.deduct]p155.cpp
```

#検討事項(agenda) 
役に立つまたは意味のあるその他の出力

#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 <misra_c.h>
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 20180522
ver. 0.11 誤記訂正 20180523