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    +
  1. + + + +
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  3. + + + +
    4. +
  4. + + using宣言のパック展開 + +
    5. +
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+ 最終更新日時: + +
+ が更新 +

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+ using宣言のパック展開 + (C++17) +

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概要

+

C++17にて + using宣言の仕様が拡張され、パラメータパックが指定できるようになった。 具体的には + using宣言の識別子をカンマで区切ること、 パラメータパックに省略記号 + ...を指定してパック展開が可能になる。

+

C++14では下記のように1つずつ宣言していたが、

+

+

+ 
using std::cout;
+using std::endl;
+
+
+

+

下記のように一度に宣言できるようになった。 1つ目の識別子と名前空間が同じであっても省略はできないため、 2番目のような書き方はできない。

+

+

+ 
using std::cout, std::endl;
+
+//using std::cout, endl; // NG
+
+
+

+

省略記号 + ...を指定しパック展開を行う例は下記の通り。

+

+

+ 
template <typename... T>
+struct A : T... {
+  using T::operator()...; // 受け取ったクラスのoperator()を全て使えるようにする
+};
+
+
+

+

仕様

+

文法の仕様は下記の通り。

+

+ 

  using-declaration:
+    using using-declarator-list ;
+
+  using-declarator-list:
+    using-declarator ...opt
+    using-declarator-list , using-declarator ...opt
+
+

+

例

+

+ ForAllは + operator()(int)メンバ関数を持つクラステンプレートである。 複数のクラスをテンプレートパラメータに受け取り、受け取った全てのクラスを継承する。 テンプレートパラメータのパック展開を行う + using宣言により、 継承した全てのクラスの + operator()を使えるようにしている。

+

この例では + longや + std::stringを引数として渡すと + ForAll::operator()(int)ではなく、 + using宣言した + ForLong::operator()(long)や + ForString::operator()(cons std::string&)が呼び出される。

+

+

+ 
#include <iostream>
+
+struct ForLong {
+  void operator()(long v) {
+    std::cout << "ForLong:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+struct ForString {
+  void operator()(const std::string& v) {
+    std::cout << "ForString:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+template <typename... T>
+struct ForAll : T... {
+  using T::operator()...;
+  void operator()(int v) {
+    std::cout << "ForAll:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+int main()
+{
+  ForAll<ForLong, ForString> p;
+  p(10);
+  p(100L);
+  p("hello");
+}
+
+
+

+

出力

+

+ 

ForAll:10
+ForLong:100
+ForString:hello
+
+

+

この機能が必要になった背景・経緯

+

C++11にて可変引数テンプレートが導入され、 テンプレートパラメータに渡されたクラスをパック展開し、一度に全て継承することができるようになった。

+

+

+ 
template <typename... T>
+struct ForAll2 : T... {
+  // Tに指定されたクラスを全て継承
+};
+
+
+

+

しかしC++11やC++14ではパラメータパックに指定されたクラスが持つメンバ関数を、 全て + using宣言する簡単な方法がなかった。 このためクラステンプレートが基本クラスと派生クラスでメンバ関数をオーバーロードする場合、 実装が煩雑になってしまう問題があった。

+

+

+ 
#include <iostream>
+
+struct ForLong {
+  void operator()(long v) {
+    std::cout << "ForLong:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+struct ForString {
+  void operator()(const std::string& v) {
+    std::cout << "ForString:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+// C++14までの方法、C++17でも使えるが冗長
+
+// クラスを2つ以上受け取る場合、先頭のクラス T とそれ以外 Ts に分割する
+template <typename T, typename... Ts>
+struct ForAll2 : T, ForAll2<Ts...> {
+  using T::operator(); // 先頭のクラス T の operator() を使えるようにする
+  using ForAll2<Ts...>::operator(); // 残りのクラスを再帰的に使えるようにする
+};
+
+// クラスを1つだけ受け取る場合、特殊な処理を行う（部分特殊化）
+//
+// クラステンプレートのみだと、クラスを1つしか受け取らない場合に
+// Ts... が空になって ForAll2<Ts...> が文法エラーになる
+// このためクラスが1つの場合は特別扱いする必要がある
+template <typename T>
+struct ForAll2<T> : T {
+  using T::operator();
+  void operator()(int v) {
+    std::cout << "ForAll2:" << v << std::endl;
+  }
+};
+
+int main()
+{
+  ForAll2<ForLong, ForString> p;
+  p(20);
+  p(200L);
+  p("hello2");
+}
+
+
+

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この問題を解決するためC++17では + usingでパック展開ができるようになった。

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関連項目

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参照

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