C ++ 11이 C99로 지정된 이니셜 라이저 목록을 지원하지 않는 이유는 무엇입니까? [닫은]

치다:

struct Person
{
    int height;
    int weight;
    int age;
};

int main()
{
    Person p { .age = 18 };
}

위 코드는 C99에서는 유효하지만 C ++ 11에서는 유효하지 않습니다.

가 무엇이였습니까 C ++ 11 이러한 편리한 기능에 대한 지원을 배제한 표준위원회의 근거는 무엇입니까?

C ++에는 생성자가 있습니다. 하나의 멤버 만 초기화하는 것이 합리적이면 적절한 생성자를 구현하여 프로그램에서 표현할 수 있습니다. 이것은 C ++이 촉진하는 일종의 추상화입니다.

반면에 지정된 이니셜 라이저 기능은 클라이언트 코드에서 멤버를 직접 노출하고 쉽게 액세스 할 수 있도록하는 것입니다. 이로 인해 18 세 (세?)이지만 키와 몸무게가 0 인 사람이 생깁니다.

즉, 지정된 이니셜 라이저는 내부가 노출되는 프로그래밍 스타일을 지원하며 클라이언트는 유형을 사용하려는 방식을 유연하게 결정할 수 있습니다.

C ++는 유형 의 디자이너 측에 유연성을 부여하는 데 더 관심이 있으므로 디자이너는 유형을 올바르게 사용하기 쉽고 잘못 사용하기 어렵게 만들 수 있습니다. 디자이너가 형식을 초기화 할 수있는 방법을 제어하는 ​​것은 디자이너가 생성자, 클래스 내 이니셜 라이저 등을 결정합니다.

'17 년 7 월 15 일 P0329R4 는C ++ 20표준 : http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/p0329r4.pdf
이 제한적으로 지원을 제공합니다c99의 지정된 이니셜 라이저. 이 제한은 다음과 같이 C.1.7 [diff.decl] .4에 설명되어 있습니다.

struct A { int x, y; };
struct B { struct A a; };

C에서 유효한 다음 지정 초기화는 C ++에서 제한됩니다.

• struct A a = { .y = 1, .x = 2 } 지정자는 데이터 멤버의 선언 순서에 나타나야하므로 C ++에서는 유효하지 않습니다.
• int arr[3] = { [1] = 5 } 배열 지정 초기화가 지원되지 않기 때문에 C ++에서 유효하지 않습니다.
• struct B b = {.a.x = 0} 지정자는 중첩 될 수 없기 때문에 C ++에서 유효하지 않습니다.
• struct A c = {.x = 1, 2} 모든 데이터 멤버가 지정자에 의해 초기화되어야하므로 C ++에서 유효하지 않습니다.

에 대한 C ++ 17이전 Boost는 실제로 지정된 Intializer를 지원합니다. 지원을 제공했으며 지원을 추가하기위한 수많은 제안이있었습니다.C ++표준, 예 : n4172 및 Daryle Walker의 이니셜 라이저에 지정 추가 제안 . 제안은 다음의 구현을 인용합니다.c99의 Visual C ++, gcc 및 Clang의 지정된 이니셜 라이저는 다음과 같이 주장합니다.

우리는 변경 사항을 구현하기가 비교적 간단 할 것이라고 믿습니다.

그러나 표준위원회 는 다음 과 같이 이러한 제안을 반복해서 거부합니다 .

EWG는 제안 된 접근 방식에서 다양한 문제를 발견했으며 여러 번 시도하고 실패 할 때마다 문제 해결을 시도하는 것이 타당하다고 생각하지 않았습니다.

Ben Voigt의 의견 은이 접근 방식에서 극복 할 수없는 문제를 보는 데 도움이되었습니다. 주어진:

struct X {
    int c;
    char a;
    float b;
};

이 함수는 어떤 순서로 호출됩니까? c99: struct X foo = {.a = (char)f(), .b = g(), .c = h()} ? 놀랍게도c99:

이니셜 라이저에서 하위 표현식의 평가 순서는 불확실하게 순서가 지정됩니다 ^{[ 1 ]}

(Visual C ++, gcc 및 Clang은 모두 다음 순서로 호출하므로 동의 한 동작을 보이는 것 같습니다.)

그러나 표준의 불확실한 특성은 이러한 함수에 상호 작용이있는 경우 결과 프로그램 상태도 불확실 하고 컴파일러가 경고하지 않을 것임을 의미합니다 . 지정된 이니셜 라이저가 잘못 작동하는 경우 경고를받을 수 있는 방법이 있습니까?

C ++ 않는 엄격한 초기화 목록의 요구 사항이 11.6.4 [dcl.init.list] 4 :

braced-init-list의 initializer-list 내에서, 팩 확장 (17.5.3)의 결과를 포함하는 initializer-clauses는 나타나는 순서대로 평가됩니다. 즉, 주어진 initializer-clause와 관련된 모든 값 계산과 부수 효과는 initializer-list의 쉼표로 구분 된 목록에서 그 뒤에 오는 모든 initializer-clause와 관련된 모든 값 계산 및 부작용보다 먼저 시퀀싱됩니다.

그래서 C ++ 지원을 받으려면 다음 순서대로 실행해야합니다.

1. f()
2. g()
3. h()

이전과의 호환성 깨기 c99 구현.
위에서 논의한 바와 같이,이 문제는 허용 된 지정 이니셜 라이저에 대한 제한으로 인해 우회되었습니다.C ++ 20. 표준화 된 동작을 제공하여 지정된 이니셜 라이저의 실행 순서를 보장합니다.

약간의 해커 리이므로 재미로 공유하십시오.

#define with(T, ...)\
    ([&]{ T ${}; __VA_ARGS__; return $; }())

그리고 다음과 같이 사용하십시오.

MyFunction(with(Params,
    $.Name = "Foo Bar",
    $.Age  = 18
));

다음으로 확장됩니다.

MyFunction(([&] {
 Params ${};
 $.Name = "Foo Bar", $.Age = 18;
 return $;
}()));

지정된 이니셜 라이저는 현재 C ++ 20 작업 본문에 포함되어 있습니다. http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/p0329r4.pdf 그래서 마침내 볼 수 있습니다!

C ++ 11에없는 두 가지 핵심 C99 기능 은 "지정된 이니셜 라이저 및 C ++"를 언급합니다.

잠재적 인 최적화와 관련된 '지정된 이니셜 라이저'라고 생각합니다. 여기에서는“gcc / g ++”5.1을 예로 사용합니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>    
struct point {
    int x;
    int y;
};
const struct point a_point = {.x = 0, .y = 0};
int foo() {
    if(a_point.x == 0){
        printf("x == 0");
        return 0;
    }else{
        printf("x == 1");
        return 1;
    }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    return foo();
}

우리는 컴파일 시간에 a_point.x0이 0이라는 것을 알았 으므로 foo단일 printf.

$ gcc -O3 a.c
$ gdb a.out
(gdb) disassemble foo
Dump of assembler code for function foo:
   0x00000000004004f0 <+0>: sub    $0x8,%rsp
   0x00000000004004f4 <+4>: mov    $0x4005bc,%edi
   0x00000000004004f9 <+9>: xor    %eax,%eax
   0x00000000004004fb <+11>:    callq  0x4003a0 <printf@plt>
   0x0000000000400500 <+16>:    xor    %eax,%eax
   0x0000000000400502 <+18>:    add    $0x8,%rsp
   0x0000000000400506 <+22>:    retq   
End of assembler dump.
(gdb) x /s 0x4005bc
0x4005bc:   "x == 0"

foo인쇄 x == 0전용 으로 최적화되어 있습니다 .

C ++ 버전의 경우

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
struct point {
    point(int _x,int _y):x(_x),y(_y){}
    int x;
    int y;
};
const struct point a_point(0,0);
int foo() {
    if(a_point.x == 0){
        printf("x == 0");
        return 0;
    }else{
        printf("x == 1");
        return 1;
    }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    return foo();
}

그리고 이것은 최적화 된 어셈블 코드의 출력입니다.

g++ -O3 a.cc
$ gdb a.out
(gdb) disassemble foo
Dump of assembler code for function _Z3foov:
0x00000000004005c0 <+0>:    push   %rbx
0x00000000004005c1 <+1>:    mov    0x200489(%rip),%ebx        # 0x600a50 <_ZL7a_point>
0x00000000004005c7 <+7>:    test   %ebx,%ebx
0x00000000004005c9 <+9>:    je     0x4005e0 <_Z3foov+32>
0x00000000004005cb <+11>:   mov    $0x1,%ebx
0x00000000004005d0 <+16>:   mov    $0x4006a3,%edi
0x00000000004005d5 <+21>:   xor    %eax,%eax
0x00000000004005d7 <+23>:   callq  0x400460 <printf@plt>
0x00000000004005dc <+28>:   mov    %ebx,%eax
0x00000000004005de <+30>:   pop    %rbx
0x00000000004005df <+31>:   retq   
0x00000000004005e0 <+32>:   mov    $0x40069c,%edi
0x00000000004005e5 <+37>:   xor    %eax,%eax
0x00000000004005e7 <+39>:   callq  0x400460 <printf@plt>
0x00000000004005ec <+44>:   mov    %ebx,%eax
0x00000000004005ee <+46>:   pop    %rbx
0x00000000004005ef <+47>:   retq   

a_point실제로 컴파일 시간 상수 값이 아님을 알 수 있습니다 .