C++0x本：懸念事項

いま抱いているC++0x本の構想には、恐れがある。それは、純粋に言語を解説しようとした挙句、あまりにもマニアックすぎて、極少数の人にしか読まれないのではないかという懸念だ。すでに刊行されている他のパーフェクトシリーズは、私の構想ほど、言語仕様を厳密に解説してはいない。C#やJavaならそれでいいのかもしれないが、C++の場合は、厳密に解説しなければ、本当の意味で理解することは出来ない。

C++は、実に複雑で難しい文法となっている。その理由は、Cの上に付け加えたからで、このcontext-sensitiveな文法の責任は半分以上、Cにある。

たとえば、宣言文である。宣言文は非常に難しい。よく、ポインタが分からないと言われているが、その理由の半分は、宣言文にある。

なぜ、宣言文が難しいのかというと、const、volatileや、ポインタは、前置するが、配列や関数などは、後置するからだ。

例えば、以下のコードで、typeの型は何なのかを考えてもらいたい。

// int
typedef int type ;

// intへのポインタ
typedef int * type ;

// intの配列
typedef int type[10] ;

// intの配列へのポインタ？
// intへのポインタの配列？
// 正解は、intへのポインタの配列
typedef int * type[10] ;

// intの配列へのポインタ
typedef int (*type)[10] ;

// ハァ？
typedef int (*(*type)(int (*)(int [])))(int []) ;

このように、前置と後置が組み合わさっているために、非常にわかりづらい文法になっている。ちなみに、最後の例を、人力で解釈しようとしてはならない。これは、int ( int [] )という関数へのポインタを引数に取り、int ( int [] )という関数へのポインタを戻り値として返す関数へのポインタである。

もちろん私は、最後の例を脳内で構築したわけではない。チートを使った。

typedef int func_type( int [] ) ;
typedef func_type * func_type2( func_type * ) ;
typedef func_type2 * type ;

std::cout << typeid(type).name() << std::endl ;

typedef相当のものを持つ言語というのは、C/C++以外には、あまり見られない。C/C++では、typedefは絶対に必要な機能である。あるいは、他の言語では、別に必要になるほど、宣言文がややこしくなることがないのだろうか。

たとえば文字列リテラルである。文字列リテラルの方は、char const []である。

// char const [13]
// （null文字を含む）
auto type = "hello world!" ;

配列は、ポインタに変換できる。これ自体は、邪悪だが、仕方がない機能である。

// 配列はポインタに変換できる
char const * ptr = "hello world!" ;

//　あるいは、クソ真面目に書くと
char const * ptr = &"hello world!"[0] ;

わざわざ文字列程度に、添字とアンパサンドを書きたくはない。したがって、配列から先頭要素へのポインタに変換できる文法は、邪悪だが、仕方がない。ところが、const性まで消し去ってしまうのはいかがなものか。

// いいの？
char * ptr = "hello world!" ;

// これらは間違い
// じゃあなんで暗黙のうちにconstを消しされるのさ？
ptr[0] = 'x' ;
"hello world"[0] = 'x' ;

これは、歴史的な理由である。そもそもCには、constなどというものはなかった。現在のCにはあるが、これはC++から借りてきたのである。Bjarne Stroustrupは、Cのこのような側面を嫌っていた。

Cはこの他にも、かなりの危険な型変換を、明示的なキャストなしに、暗黙のうちに行うことができる。非常に邪悪な言語である。こんな邪悪な言語を土台にしたら、C++が邪悪になるのは当然の話だ。

じゃあ、なんでCなんか土台に選んだのだという批判は、場違いである。Cを土台にしたからこそ、組み込みからデスクトップまで、C++が広く使われているのだ。現代からみて、過去を批判するのは簡単だ。なぜ最初から、文字列にはUnicodeと同等の規格を制定して使わなかったのか。文字が7bitで足りるわけがない。なぜ最初から、CPUのアドレスを64bitにしておかなかったのか。32bitアドレッシングで足りるわけがない。

この手の論者は、数十年後に、自分が批判されるだけである。「なぜ、2010年の時点で、CPUのアドレスを128bitにしておかなかったのか。64bitアドレッシングで足りるわけがない」

C++全部を詳細に解説する本というのは、今までに見たことがないし、洋書でも知らない。C++ Templatesは、Template専門だが、かなり詳しく解説している。最も私の理想とする本に近い。

C++ Templatesのように書くとするならば、まず「どのように」書くかという基本編と、「なぜ」こう書かなければならないのかという、詳細編に分けることができる。その方が分かりやすいだろうか。