31 Input/output library  [input.output] 31.2 Iostreams requirements  [iostreams.requirements] C++N4910:2022 (685) p1487.cpp

# はじめに(Introduction)
N4910  Working Draft, Standard for Programming Language C++
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2022/n4910.pdf

C++ n4910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 のWG21を含むいくつかのWG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。

ISO/IEC JTC1 SC7からISO/IEC JTC1 SC22リエゾンとして、2000年頃、C/C++の品質向上に貢献しようとした活動をしていたことがあります。その頃は、まだISO/IEC TS 17961の原案が出る前です。Cの精神が優勢で、セキュリティ対策は補助的な位置付けでした。ISO/IEC TS 17961の制定と、C/C++のライブラリ類の見直しと、C++の進化はどんどん進んでいきます。　

進化の具合が、どちらに行こうとしているかは、コンパイルて実行させてみないとわかりません。C/C++の規格案の電子ファイルは、そのままコンパイルできる形式であるとよいと主張してきました。MISRA-C/C++, CERTC/C++でも同様です。MISRA-C/C++は、Example Suiteという形で、コード断片をコンパイルできる形で提供するようになりました。

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, 箱庭プロジェクト、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。

 <この項は書きかけです。順次追記します。>
## 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
http://ja.cppreference.com/

cpprefjp - C++日本語リファレンス
https://cpprefjp.github.io/

コンパイラの実装状況
https://cpprefjp.github.io/implementation-status.html

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++2bの2種類
g++では-std=c++03, c++2b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。

### C++N4910:2022 Standard Working Draft on ISO/IEC 14882(0) sample code compile list  

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fc957ddddd402004bb91

### 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
> Debian clang version 14.0.5-++20220610033153+c12386ae247c-1~exp1~20220610153237.151
Target: x86_64-pc-linux-gnu, Thread model: posix, InstalledDir: /usr/bin

### g++- --version
> g++ (GCC) 12.1.0  Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

# 31 Input/output library  [input.output] 31.2 Iostreams requirements  [iostreams.requirements] C++N4910:2022 (685) p1487.cpp

## 算譜(source code)

```c++:p1487.cpp
// 31.2.1 Imbue limitations [iostream.limits.imbue]
//  No function described in Clause 31 except for ios_base::imbue and basic_filebuf::pubimbue causes any instance of basic_ios::imbue or basic_streambuf::imbue to be called. If any user function called from a function declared in Clause 31 or as an overriding virtual function of any class declared in Clause 31 calls imbue, the behavior is undefined.
// 31.2.2 Types [stream.types]
using streamoff = implementation_defined;
// The type streamoff is a synonym for one of the signed basic integral types of sufficient size to represent the maximum possible file size for the operating system.271
using streamsize = implementation_defined;
//  The classes of Clause 31 with template arguments charT and traits behave as described if traits::pos_- type and traits::off_type are streampos and streamoff respectively. Except as noted explicitly below, their behavior when traits::pos_type and traits::off_type are other types is implementation-defined.
//  [Note 1: For each of the specializations of char_traits defined in 23.2.4, state_type denotes mbstate_t, pos_type denotes fpos<mbstate_t>, and off_type denotes streamoff.
//  In the classes of Clause 31, a template parameter with name charT represents a member of the set of types containing char, wchar_t, and any other implementation-defined character types that meet the requirements for a character on which any of the iostream components can be instantiated.
// 271) Typically long long.
// 272) Most places where streamsize is used would use size_t in ISO C, or ssize_t in POSIX.
// The type streamsize is a synonym for one of the signed basic integral types. It is used to represent the number of characters transferred in an I/O operation, or the size of I/O buffers.272
// 31.2.3 Positioning type limitations [iostreams.limits.pos]
// 31.2.4 Thread safety [iostreams.threadsafety]
//  Concurrent access to a stream object (31.8, 31.10), stream buffer object (31.6), or C Library stream (31.13) by multiple threads may result in a data race (6.9.2) unless otherwise specified (31.4).
//[Note 1: Data races result in undefined behavior (6.9.2). —end note]
//  If one thread makes a library call a that writes a value to a stream and, as a result, another thread reads this value from the stream through a library call b such that this does not result in a data race, then a’s write synchronizes with b’s read.
int main() {
    cout  <<  n4910 << endl;
    return EXIT_SUCCESS;
}
```

## 編纂・実行結果(compile and go)

```ubuntu:bash
$ clang++ p1487.cpp -std=03 -o p1487l -I. -Wall
In file included from p1487.cpp:10:
In file included from ./N4910.h:11:
In file included from /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10/atomic:38:
/usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/10/../../../../include/c++/10/bits/c++0x_warning.h:32:2: error: This file requires compiler and library support for the ISO C++ 2011 standard. This support must be enabled with the -std=c++11 or -std=gnu++11 compiler options.
#error This file requires compiler and library support \
 ^
p1487.cpp:18:19: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
using streamoff = implementation_defined;
                  ^
p1487.cpp:14:32: note: expanded from macro 'implementation_defined'
#define implementation_defined int
                               ^
p1487.cpp:20:20: warning: alias declarations are a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
using streamsize = implementation_defined;
                   ^
p1487.cpp:14:32: note: expanded from macro 'implementation_defined'
#define implementation_defined int
                               ^
2 warnings and 1 error generated.
$ clang++ p1487.cpp -std=2b -o p1487l -I. -Wall
31 Input/output library  [input.output] 31.2 Iostreams requirements  [iostreams.requirements] C++N4910:2022 (685) p1487.cpp

$ g++ p1487.cpp -std=03 -o p1487g -I. -Wall
In file included from /usr/local/include/c++/12.1.0/atomic:38,
                 from N4910.h:11,
                 from p1487.cpp:10:
/usr/local/include/c++/12.1.0/bits/c++0x_warning.h:32:2: error: #error This file requires compiler and library support for the ISO C++ 2011 standard. This support must be enabled with the -std=c++11 or -std=gnu++11 compiler options.
   32 | #error This file requires compiler and library support \
      |  ^~~~~
p1487.cpp:18:7: error: expected nested-name-specifier before 'streamoff'
   18 | using streamoff = implementation_defined;
      |       ^~~~~~~~~
p1487.cpp:20:7: error: expected nested-name-specifier before 'streamsize'
   20 | using streamsize = implementation_defined;
      |       ^~~~~~~~~~

$ g++ p1487.cpp -std=2b -o p1487g -I. -Wall
31 Input/output library  [input.output] 31.2 Iostreams requirements  [iostreams.requirements] C++N4910:2022 (685) p1487.cpp

```

# 検討事項(agenda)
意味のある出力。

<!-- リンクエラーの解説をする。clang++とg++の比較。意味のある出力。
コンパイルエラーを取るか、コンパイルエラーの理由を解説する。-->

## 応用例1　AUTOSAR C++

AUTOSARでC++のコーディング標準を作っている。　
MISRA-C++コーディング標準の改訂をまたずに、C++14に対応したかったためかもしれない。　

Autosar Guidelines C++14 example code compile list

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8ccbf6675c3494d57a76

MISRA C++, AUTOSAR C++について

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3436fbd49865e0da7d35

## 応用例2　MISRA C/C++

MISRA C まとめ #include <misra_c.h>

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f1a79a7cbd281607c7c9

MISRA C++ 5-0-16

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7df2d4e05db724752a74

## 応用例3 CERT C/C++

SEI CERT C++ Coding Standard AA. Bibliography 確認中。

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fe06719aef10f3f985ae

MISRA C/C++, AUTOSAR C++, CERT C/C++とC/C++工業標準をコンパイルする

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8dff19511e42b2593db1

## 応用例4 箱庭　

箱庭もくもく会 #10 日時：2022/09/14(水) 17:30-19:30

https://hakoniwa.connpass.com/event/258129/

箱庭ではUnityをはじめC++を使っているらしい。　

ここでコンパイルしたコードと同じようなコードを使っているか、
ここで出たコンパイルエラーと同じようなエラーがでたかを
いろいろな版のコンパイラでコンパイルして確認していく。

この項目は、箱庭プロジェクトを市場分析の対象として、原則的には、箱庭プロジェクトの外部から分析し、外部から箱庭の広告宣伝のための戦略会議を仮想した結果、仮想「箱庭もくもく会」を開催してみることを企画するものである。　
一切の内容は、箱庭プロジェクト、Athrill, TOPPERSとは無関係である。　
一(いち)参加データアナリストの、個人的なつぶやきです。

仮想戦略会議「箱庭」

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/73cb132707653176a461

お盆には「箱庭」記事を書きましょう「もくもく会」の題材になる（１）

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/a22bf2b1dab0ad3258d4

お盆には「箱庭」記事を書きましょう「もくもく会」の題材になる（2）

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e3c0ceb2dcc9cf3f3fac


# エンジニア夏休み企画

https://qiita.com/official-events/6d31965c499a69377c0b

個人開発と読書感想文に焦点を当てたのは良い企画だと思った。

## 個人開発

【個人開発】　効率的な背景　＜エンジニア夏休み企画＞

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3ebab436e63731e4b885

Cコンパイラの試験を一人でもくもくとやっているのは個人開発の一つの姿です。

## 読書感想文

CコンパイラによるC言語規格の読書感想文として掲載しています。
コンパイル実験が、C++N4910に対する、G++とClang++による感想文だということご理解いただけると幸いです。

読書感想文は人間かAIだけが作るものとは限りません。
本（電子書籍を含む）を入力として、その内容に対する文字列を読書感想文として受け止めましょう。
元の文章をあり方、コンパイルできるように電子化しておくこと、コンパイラが解釈可能な断片の作り方など。

https://qiita.com/tags/読書感想文

## 自己参考資料(self reference)

関連する自己参照以外は、こちらの先頭に移転。

C言語（C++)に対する誤解、曲解、無理解、爽快。

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3f3992c9722c1cee2e3a

#include "N4910.h"

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/163a47cef7d6bb1c33a8

C++N4910資料の改善点

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fb4ceb5d117a54641af3

dockerにclang

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8829ffeee397eda50e80

docker gnu(gcc/g++) and llvm(clang/clang++)

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/059874ea39c4de64c0f7

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

C++N4910:2022 tag follower 300人超えました。ありがとうございます。

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/a63fb96d351ac5c16ff7

astyle 使ってみた

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/3c9a87a781d53a1a23f3

 ＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞

# 文書履歴(document history)
ver. 0.01 初稿 　20220824


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