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左と右の話

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左辺値と右辺値の話

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左と右の話

  1. 1. 2014/9/20 Cryolite Boost.勉強会#16 大阪 1 左と右の話
  2. 2. 2 左と右の区別は大事です ※画像はイメージです
  3. 3. 3 左辺値・右辺値とは何か? i = 42; 左辺値右辺値 式の値を格納した場所 Cf. “Location value” 式の値
  4. 4. i int &f(); f() 全て規格に 4 左辺値・右辺値とは 全ての式がおのおの持つ属性 左辺値となる式 右辺値となる式 42, i + j int g(); g() MyClass(arg) 書いてある
  5. 5. 5 代入演算子における 左辺値・右辺値の例 i = 42; 変数“i” からなる式 “i” の値を格納した場所(左辺値)
  6. 6. 6 代入演算子における 左辺値・右辺値の例 i = 42; リテラル“42” からなる式 “42” の値(右辺値)
  7. 7. 7 代入演算子における 左辺値・右辺値の例 i = 42; “i” という式の値を格納した場所 (左辺値)に, “42” という式の値 (右辺値)を代入する
  8. 8. 8 代入演算子における 左辺値・右辺値の例 i = 42; “i = 42” という式の値を 格納した場所(左辺値)
  9. 9. 9 代入演算子の右辺に 左辺値が来たらどうなるの? j = i “j” という式の値を格納した場所 (左辺値)に, “i” という式の値を 格納した場所(左辺値)を代入する?
  10. 10. 10 代入演算子の右辺に 左辺値が来たらどうなるの? j = i “j” という式の値を格納した場所 (左辺値)に, “i” という式の値を 格納した場所(左辺値)を代入する?
  11. 11. 11 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! = 右辺には右辺値が欲しい 左辺には左辺値が欲しい
  12. 12. 12 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! 左辺に期待通り左辺値が来た!問題無し! j =
  13. 13. 13 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! 右辺に右辺値が欲しいのに左辺値が来た! 欲しいのと違う! j = i
  14. 14. 14 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! 右辺に右辺値が欲しいのに左辺値が来た! 欲しいのと違う! j = i 左辺値を右辺値として解釈しなおそう! j = i
  15. 15. 左辺値から 右辺値への変換 lvalue-to-rvalue 15 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! 右辺に右辺値が欲しいのに左辺値が来た! 欲しいのと違う! j = i 左辺値を右辺値として解釈しなおそう! j = i conversion
  16. 16. 値が格納された場所(左辺値) から値(右辺値)を取り出す 左辺値から 右辺値への変換 lvalue-to-rvalue 16 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! 右辺に右辺値が欲しいのに左辺値が来た! 欲しいのと違う! j = i 左辺値を右辺値として解釈しなおそう! j = i conversion
  17. 17. “j” という式の値を格納した場所 (左辺値)に, “i” という式の値 (右辺値)を代入する 左辺値から 右辺値への変換 lvalue-to-rvalue 17 代入演算子は 右辺に右辺値が欲しい! j = i j = i conversion
  18. 18. 他の組み込み演算子, statement 等は左右どちらが欲しい? R + R -R &L L = R int i = R; 全て規格に int &ri = L; 書いてある if (R) {… 18
  19. 19. ある式が,出現する文脈で左辺値・右辺値の 19 式の左辺値・右辺値に 関する2つの視点 式自身が左辺値なのか右辺値なのか i 42 どちらであることを要求されるのか 左辺値が欲しい= 右辺値が欲しい
  20. 20. 20 式の左辺値・右辺値に関する 2つの視点とL-to-R 変換 ある式が左辺値 である 右辺値 である 出現して いる文脈 で 左辺値である ことが要求さ れている そのま まで O.K. コンパ イルエ ラー 右辺値である ことが要求さ れている L-to-R 変換が 起きる そのま まで O.K.
  21. 21. 21 式の左辺値・右辺値に関する 2つの視点とL-to-R 変換 ある式が左辺値 である 右辺値 である 出現して いる文脈 で 左辺値である ことが要求さ れている そのま まで O.K. コンパ イルエ ラー 右辺値である ことが要求さ れている L-to-R 変換が 起きる そのま まで O.K. &42 42=0
  22. 22. 22 全ては規格のシナリオ通りに • 式自身が左辺値か右辺値か ⇒全て規格に書いてある • 個々の文脈で式に左辺値・ 右辺値のどちらが要求されるか ⇒全て規格に書いてある • いつ左辺値から右辺値への 変換が起きるか ⇒全て上2つから判断できる
  23. 23. 左辺値から右辺値への変換が 起きる場所は全て規格に書いてある 23
  24. 24. 全てのコーナーケースは 左辺値から右辺値への変換に通ず 24
  25. 25. 全てのコーナーケースは 左辺値から右辺値への変換に通ず 25
  26. 26. 例:オブジェクトが未構築な 領域にどんな操作が許されるか? 26 オブジェクトに対して左辺値から 右辺値への変換が起きたらアウト void *p = std::malloc(sizeof(int int &ri = *p; セーフ &ri; ri + 1; アウト int *pi = new (p) int(42);
  27. 27. 27 例:未初期化な変数に どんな操作が許されるか? 変数に対して左辺値から右辺値への 変換が起きないようにすればセーフ void f(int &); void g(int); int i; f(i); セーフ g(i);アウト
  28. 28. 28 例:型の完全な定義が いつ必要になるか? 左辺値から右辺値への変換が起きた オブジェクトの型は完全でなければならない class X; void f(X &x) { セーフ &x; static_cast<X>(x); } アウト
  29. 29. 29 例:変数の定義がいつ必要に なる(odr-usedされる)か? 変数がコード中に出現すればodr-used ただし,変数がconstant expression であり 即座にL-to-R 変換が起きる場合は対象外 Template<typename T> struct X { static constexpr int i = 42; }; int j = i + 1; int *p = &i; アウト セーフ
  30. 30. xvalue, prvalue, glvalue の話はどこに行った? 現在のC++ の左辺値・右辺値の 区別は実は3種類 • lvalue • xvalue • prvalue
  31. 31. xvalue, prvalue, glvalue の話はどこに行った? “Location” の 意味を持つか 寿命が短い lvaue Yes No xvalue Yes Yes prvalue No Yes
  32. 32. xvalue, prvalue, glvalue の話はどこに行った? “Location” の 意味を持つか 寿命が短い lvaue Yes No xvalue Yes Yes prvalue No Yes 今日の発表の 左と右の境界
  33. 33. xvalue, prvalue, glvalue の話はどこに行った? “Location” の 意味を持つか 寿命が短い lvaue Yes No xvalue Yes Yes prvalue No Yes move semantics, 右辺値参照で 重要な左と右の境界
  34. 34. まとめ: • 左辺値とは何か,右辺値とは何か • 左辺値から右辺値への変換とは何か,それは いつ起きるのか • 左辺値から右辺値への変換がいつ起きるのか は様々なコーナーケースでの判断に重要 • 左辺値と右辺値の区別はmove semantics, 右辺値参照の話でも重要だが,本発表での左 辺値と右辺値の区別の場合と境界線が異なる 34

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