C ++コードはC ++ 03とC ++ 11の両方で有効ですが、異なることを行うことができますか？

C ++コードがC ++ 03標準とC ++ 11標準の両方に準拠することは可能ですが、コンパイルする標準に応じて異なることを行いますか？

答えは確かにイエスです。プラス面には次のものがあります。

• 以前は暗黙的にオブジェクトをコピーしていたコードは、可能な場合は暗黙的にオブジェクトを移動するようになりました。

マイナス面として、いくつかの例が規格の付録Cにリストされています。ポジティブよりもネガティブなものの方がはるかに多いですが、それぞれが発生する可能性ははるかに低くなります。

文字列リテラル

#define u8 "abc"
const char* s = u8"def"; // Previously "abcdef", now "def"

そして

#define _x "there"
"hello "_x // Previously "hello there", now a user defined string literal

0の型変換

C ++ 11では、リテラルのみが整数のnullポインター定数です。

void f(void *); // #1
void f(...); // #2
template<int N> void g() {
    f(0*N); // Calls #2; used to call #1
}

整数除算とモジュロ後の丸められた結果

C ++ 03では、コンパイラは0または負の無限大に向かって丸めることができました。C ++ 11では、0に向かって丸める必要があります

int i = (-1) / 2; // Might have been -1 in C++03, is now ensured to be 0

ネストされたテンプレートの閉じ中括弧の間の空白>> vs >>

特殊化またはインスタンス化の内部では、>>代わりにC ++ 03の右シフトとして解釈される場合があります。ただし、これにより既存のコードが破損する可能性が高くなります：（http://gustedt.wordpress.com/2013/12/15/a-disimprovement-observed-from-the-outside-right-angle-brackets/から）

template< unsigned len > unsigned int fun(unsigned int x);
typedef unsigned int (*fun_t)(unsigned int);
template< fun_t f > unsigned int fon(unsigned int x);

void total(void) {
    // fon<fun<9> >(1) >> 2 in both standards
    unsigned int A = fon< fun< 9 > >(1) >>(2);
    // fon<fun<4> >(2) in C++03
    // Compile time error in C++11
    unsigned int B = fon< fun< 9 >>(1) > >(2);
}

オペレーターnewは、以外の例外をスローできるようになりましたstd::bad_alloc

struct foo { void *operator new(size_t x){ throw std::exception(); } }
try {
    foo *f = new foo();
} catch (std::bad_alloc &) {
    // c++03 code
} catch (std::exception &) {
    // c++11 code
}

ユーザーが宣言したデストラクタには、C ++ 11ではどのような重大な変更が導入されていますか？ 例からの暗黙的な例外仕様の例C ++ 11ではどのような重大な変更が導入されていますか？

struct A {
    ~A() { throw "foo"; } // Calls std::terminate in C++11
};
//...
try { 
    A a; 
} catch(...) { 
    // C++03 will catch the exception
} 

size() O（1）で実行するには、コンテナの数が必要になります。

std::list<double> list;
// ...
size_t s = list.size(); // Might be an O(n) operation in C++03

std::ios_base::failurestd::exceptionもう直接派生していません

直接基本クラスは新しいものですが、そうでstd::runtime_errorはありません。したがって：

try {
    std::cin >> variable; // exceptions enabled, and error here
} catch(std::runtime_error &) {
    std::cerr << "C++11\n";
} catch(std::ios_base::failure &) {
    std::cerr << "Pre-C++11\n";
}

この記事とフォローアップを紹介します。これは、>>両方でコンパイルしながら、C ++ 03からC ++ 11に意味を変更する方法の良い例を示しています。

bool const one = true;
int const two = 2;
int const three = 3;

template<int> struct fun {
    typedef int two;
};

template<class T> struct fon {
    static int const three = ::three;
    static bool const one = ::one;
};

int main(void) {
    fon< fun< 1 >>::three >::two >::one; // valid for both  
}

重要な部分は、main式であるの行です。

C ++ 03の場合：

1 >> ::three = 0
=> fon< fun< 0 >::two >::one;

fun< 0 >::two = int
=> fon< int >::one

fon< int >::one = true
=> true

C ++ 11の場合

fun< 1 > is a type argument to fon
fon< fun<1> >::three = 3
=> 3 > ::two > ::one

::two is 2 and ::one is 1
=> 3 > 2 > 1
=> (3 > 2) > 1
=> true > 1
=> 1 > 1
=> false

おめでとうございます。同じ式で2つの異なる結果が得られました。確かに、C ++ 03は、テストしたときにClangという警告フォームを思い付きました。

はい、同じコードがC ++ 03とC ++ 11の間で異なる動作を引き起こす原因となる多くの変更があります。順序付けルールの違いにより、以前は定義されていなかった動作が明確に定義されるなど、いくつかの興味深い変更が行われます。

1.初期化子リスト内の同じ変数の複数の突然変異

非常に興味深いコーナーケースの1つは、イニシャライザリスト内の同じ変数の複数の突然変異です。次に例を示します。

int main()
{
    int count = 0 ;
    int arrInt[2] = { count++, count++ } ;

    return 0 ;
}

C ++ 03とC ++ 11の両方でこれは明確に定義されていますが、C ++ 03での評価の順序は指定されていませんが、イニシャライザ内の複数のミューテーションは未定義の動作をリストしていますか？。したがってclang、C ++ 03モードでコンパイルすると、次の警告が表示されます（ライブで参照）。

warning: multiple unsequenced modifications to 'count' [-Wunsequenced]

    int arrInt[2] = { count++, count++ } ;

                           ^        ~~

ただし、C ++ 11では警告は表示されません（ライブを参照）。

2.新しいシーケンスルールにより、i = ++ i +1になります。C ++ 11で明確に定義されている

C ++ 03の後に採用された新しい順序付け規則は、次のことを意味します。

int i = 0 ;
i = ++ i + 1;

はC ++ 11で未定義の動作ではなくなりました。これは、欠陥レポート637で説明されています。順序付けルールと例が一致しません

3.新しい順序付けルールも++++ iを作成します。C ++ 11で明確に定義されている

C ++ 03の後に採用された新しい順序付け規則は、次のことを意味します。

int i = 0 ;
++++i ;

C ++ 11では未定義の動作ではなくなりました。

4.もう少し賢明な署名付き左シフト

C ++ 11のその後のドラフトには、N3485以下にリンクするものが含まれており、1ビットを符号ビット内または符号ビットを超えてシフトするという未定義の動作が修正されています。これは、欠陥レポート1457でもカバーされています。ハワード・ヒナントは、スレッドのこの変更の重要性についてコメントしました。左シフト（<<）はC ++ 11の負の整数の未定義の動作ですか？。

5. constexpr関数は、C ++ 11ではコンパイル時定数式として扱うことができます。

C ++ 11では、次のようなconstexpr関数が導入されました。

constexpr指定子は、コンパイル時に関数または変数の値を評価できることを宣言します。このような変数と関数は、コンパイル時定数式のみが許可されている場合に使用できます。

C ++ 03にはconstexpr機能がありませんが、標準ライブラリはC ++ 11でconstexprとして多くの関数を提供するため、constexprキーワードを明示的に使用する必要はありません。たとえば、std :: numeric_limits :: minです。これは、たとえば次のように異なる動作につながる可能性があります。

#include <limits>

int main()
{
    int x[std::numeric_limits<unsigned int>::min()+2] ;
}

clangC ++ 03で使用xすると、これは可変長配列になります。これは拡張機能であり、次の警告が生成されます。

warning: variable length arrays are a C99 feature [-Wvla-extension]
    int x[std::numeric_limits<unsigned int>::min()+2] ;
         ^

C ++ 11std::numeric_limits<unsigned int>::min()+2では、コンパイル時定数式であり、VLA拡張を必要としません。

6. C ++ 11では、例外仕様はデストラクタに対して暗黙的に生成されます。

C ++ 11では、ユーザー定義のデストラクタにはnoexcept(true)、noexceptデストラクタで説明されているように暗黙の仕様があるため、次のプログラムを意味します。

#include <iostream>
#include <stdexcept>

struct S
{
  ~S() { throw std::runtime_error(""); } // bad, but acceptable
};

int main()
{
  try { S s; }
  catch (...) {
    std::cerr << "exception occurred";
  } 
 std::cout << "success";
}

C ++ 11では呼び出しますstd::terminateが、C ++ 03では正常に実行されます。

7. C ++ 03では、テンプレート引数に内部リンケージを含めることができませんでした

これは、std :: sortが関数内で宣言されたCompareクラスを受け入れない理由でうまく説明されています。したがって、次のコードはC ++ 03では機能しないはずです。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

class Comparators
{
public:
    bool operator()(int first, int second)
    {
        return first < second;
    }
};

int main()
{
    class ComparatorsInner : public Comparators{};

    std::vector<int> compares ;
    compares.push_back(20) ;
    compares.push_back(10) ;
    compares.push_back(30) ;

    ComparatorsInner comparatorInner;
    std::sort(compares.begin(), compares.end(), comparatorInner);

    std::vector<int>::iterator it;
    for(it = compares.begin(); it != compares.end(); ++it)
    {
        std::cout << (*it) << std::endl;
    }
}

ただし、現在clang、C ++ 03モードでこのコードを許可していますが、-pedantic-errorsフラグを使用しない限り、警告が表示されます。これは、ちょっと厄介です。ライブで確認してください。

8. >>は、複数のテンプレートを閉じるときに不正な形式ではなくなりました

>>複数のテンプレートを閉じるために使用することは、もはや不正な形式ではありませんが、C ++ 03とC + 11で異なる結果をもたらすコードにつながる可能性があります。以下の例は、直角ブラケットと下位互換性から抜粋したものです。

#include <iostream>
template<int I> struct X {
  static int const c = 2;
};
template<> struct X<0> {
  typedef int c;
};
template<typename T> struct Y {
  static int const c = 3;
};
static int const c = 4;
int main() {
  std::cout << (Y<X<1> >::c >::c>::c) << '\n';
  std::cout << (Y<X< 1>>::c >::c>::c) << '\n';
}

C ++ 03での結果は次のとおりです。

0
3

およびC ++ 11の場合：

0
0

9. C ++ 11は、std :: vectorコンストラクターの一部を変更します

この回答から少し変更されたコードは、std :: vector：から次のコンストラクターを使用することを示しています。

std::vector<T> test(1);

C ++ 03とC ++ 11では異なる結果が生成されます。

#include <iostream>
#include <vector>

struct T
{
    bool flag;
    T() : flag(false) {}
    T(const T&) : flag(true) {}
};


int main()
{
    std::vector<T> test(1);
    bool is_cpp11 = !test[0].flag;

    std::cout << is_cpp11 << std::endl ;
}

10.集約イニシャライザーでの変換の絞り込み

C ++ 11では、集約イニシャライザーでのナローイング変換の形式が正しくなくgcc、C ++ 11ではデフォルトで警告が表示されますが、C ++ 11とC ++ 03の両方でこれが許可されているようです。

int x[] = { 2.0 };

これはドラフトC ++ 11標準セクション8.5.4 リスト初期化パラグラフ3でカバーされています：

タイプTのオブジェクトまたは参照のリスト初期化は次のように定義されます。

次の箇条書きが含まれています（強調鉱山）：

それ以外の場合、Tがクラス型の場合、コンストラクターが考慮されます。該当するコンストラクターが列挙され、オーバーロード解決（13.3、13.3.1.7）によって最適なコンストラクターが選択されます。引数のいずれかを変換するために絞り込み変換（以下を参照）が必要な場合、プログラムの形式が正しくありません。

これと他の多くのインスタンスは、ドラフトC ++標準セクションannex C.2 C ++およびISOC ++ 2003でカバーされています。また、以下が含まれます。

• 新しい種類の文字列リテラル[...]具体的には、R、u8、u8R、u、uR、U、UR、またはLRという名前のマクロは、文字列リテラルに隣接している場合は展開されませんが、文字列リテラルの一部として解釈されます。 。例えば

  #define u8 "abc"
  const char *s = u8"def"; // Previously "abcdef", now "def"
  

• ユーザー定義のリテラル文字列のサポート[...]以前は、＃1は2つの個別の前処理トークンで構成され、マクロ_xが展開されていました。この国際規格では、＃1は単一の前処理トークンで構成されているため、マクロは展開されません。

  #define _x "there"
  "hello"_x // #1
  

• 整数/および％の結果の丸めを指定します[...]整数除算を使用する2003コードは、結果を0または負の無限大に丸めますが、この国際標準は常に結果を0に丸めます。

• size（）メンバー関数の複雑さが一定になりました[...] C ++ 2003に準拠する一部のコンテナー実装は、この国際標準で指定されたsize（）要件に準拠しない場合があります。std :: listなどのコンテナをより厳しい要件に調整するには、互換性のない変更が必要になる場合があります。

• std :: ios_base :: failureの基本クラスを変更する[...] std :: ios_base :: failureはstd :: exceptionから直接派生しなくなりましたが、std :: system_errorから派生するようになりました。 std :: runtime_error。std :: ios_base :: failureがstd :: exceptionから直接派生していることを前提とする、有効なC ++ 2003コードは、この国際標準では異なる方法で実行される可能性があります。

潜在的に危険な後方互換性のない変更の1つは、などのシーケンスコンテナのコンストラクタstd::vector、特に初期サイズを指定するオーバーロードです。C ++ 03では、デフォルトで構築された要素をコピーしましたが、C ++ 11では、それぞれをデフォルトで構築します。

この例を考えてみましょう（boost::shared_ptr有効なC ++ 03になるように使用します）。

#include <deque>
#include <iostream>

#include "boost/shared_ptr.hpp"


struct Widget
{
  boost::shared_ptr<int> p;

  Widget() : p(new int(42)) {}
};


int main()
{
  std::deque<Widget> d(10);
  for (size_t i = 0; i < d.size(); ++i)
    std::cout << "d[" << i << "] : " << d[i].p.use_count() << '\n';
}

C ++ 03ライブの例

C ++ 11ライブの例

その理由は、C ++ 03が「サイズとプロトタイプ要素の指定」と「サイズのみの指定」の両方に次のように1つのオーバーロードを指定したためです（簡潔にするためにアロケーター引数は省略されています）。

container(size_type size, const value_type &prototype = value_type());

これは常にprototypeコンテナsize時間にコピーされます。したがって、1つの引数だけで呼び出されるとsize、デフォルトで作成された要素のコピーが作成されます。

C ++ 11では、このコンストラクターの署名が削除され、次の2つのオーバーロードに置き換えられました。

container(size_type size);

container(size_type size, const value_type &prototype);

2つ目は以前と同じように機能しsize、prototype要素のコピーを作成します。ただし、最初の要素（size引数のみが指定された呼び出しを処理するようになりました）は、デフォルトで各要素を個別に作成します。

この変更の理由についての私の推測は、C ++ 03オーバーロードは移動専用要素タイプでは使用できないということです。しかし、それでもそれは重大な変化であり、それについて文書化されることはめったにありません。

からの読み取りに失敗した結果std::istreamが変更されました。 CppReferenceはそれをうまく要約しています：

抽出が失敗した場合（たとえば、数字が期待される場所に文字が入力された場合）、value変更されずに残さfailbitれて設定されます。（C ++ 11まで）

抽出に失敗した場合、ゼロが書き込まれvalue、failbit設定されます。抽出の結果、値が大きすぎたり小さすぎたりして収まらないvalue場合、std::numeric_limits<T>::max()またはstd::numeric_limits<T>::min()書き込まれてfailbitフラグが設定されている場合。（C ++ 11以降）

これは主に、新しいセマンティクスに慣れていて、C ++ 03を使用して記述しなければならない場合に問題になります。以下は特に良い習慣ではありませんが、C ++ 11で明確に定義されています。

int x, y;
std::cin >> x >> y;
std::cout << x + y;

ただし、C ++ 03では、上記のコードは初期化されていない変数を使用しているため、動作が定義されていません。

このスレッドC ++ 03とC ++ 0xの違いがあれば、実行時に検出できます。たとえば、C ++ 11参照の折りたたみを利用して、言語の違いを判断するための例（そのスレッドからコピー）があります。

template <class T> bool f(T&) {return true; } 
template <class T> bool f(...){return false;} 

bool isCpp11() 
{
    int v = 1;
    return f<int&>(v); 
}

およびc ++ 11では、ローカル型をテンプレートパラメータとして使用できます。

template <class T> bool cpp11(T)  {return true;} //T cannot be a local type in C++03
                   bool cpp11(...){return false;}

bool isCpp0x() 
{
   struct local {} var; //variable with local type
   return cpp11(var);
}

別の例を次に示します。

#include <iostream>

template<class T>
struct has {
  typedef char yes;
  typedef yes (&no)[2];    
  template<int> struct foo;    
  template<class U> static yes test(foo<U::bar>*);      
  template<class U> static no  test(...);    
  static bool const value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(yes);
};

enum foo { bar };

int main()
{
    std::cout << (has<foo>::value ? "yes" : "no") << std::endl;
}

プリント：

Using c++03: no
Using c++11: yes

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