C言語 コンパイラエラー C2356の原因と対策について解説

この記事では、C言語で発生するコンパイラエラー C2356について説明します。

C2356は、初期化セグメントの指定が不適切な場合に発生するエラーです。

特に、複数の#pragma init_segが同じ翻訳単位や異なるモジュールにて使用された際に起こることが多いです。

解決策としては、初期化コードをモジュールの先頭に移動する方法が推奨されます。

プログラムと初期化セグメントの仕組み

C言語では、プログラムの初期化処理を行うための仕組みとして「初期化セグメント」が存在します。

初期化セグメントはプログラムの実行前に自動的に呼び出される初期化コードを格納し、実行時に必要な初期設定が確実に行われるようにする役割を持ちます。

#pragma init_segの基本的な説明

#pragma init_segは、初期化コードの配置場所を指定するためのディレクティブです。

通常、コンパイラは各翻訳単位で定義された初期化コードを自動的に配置しますが、このディレクティブを使用することで、プログラム全体の初期化順序を明示的に制御できます。

具体的には、下記のような形で使用されます。

#include <stdio.h>
// 初期化関数の宣言
int myExitFunction(void);
// ここで初期化コードの配置セグメントを指定
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)

この例では、myExitFunctionに関連する初期化コードが指定されたセグメントに配置され、プログラム開始前に実行される初期化コードとして扱われます。

初期化セグメントの配置ルール

初期化セグメントには特定の配置ルールが存在しており、主に以下の点が重要となります。

• 順序の固定化

コンパイラは各翻訳単位の初期化コードを、セグメントの名前に基づいて固定の順序で配置します。

たとえば、文字列の辞書順や特定の優先度順に従う場合があります。

• セグメント名の衝突回避

異なる初期化コードが同一セグメント名に配置されると、想定外の順序で初期化が実行される恐れがあります。

このため、複数の初期化コードを管理する場合は、セグメント名を適切に分ける必要があります。

• 初期化コードのタイミング

初期化コードは、全てのグローバルオブジェクトや静的変数の初期化が行われる前に配置されるため、依存関係のある初期化処理が正しく実行されるかどうかが重要です。

また、#pragma init_segが有効な範囲は1つの翻訳単位に限定されるため、別モジュールでの管理が考慮される点も注意事項となります。

コンパイラエラー C2356の発生原因

コンパイラエラー C2356は、初期化コードの配置に関する違反が原因で発生します。

エラー発生の主な理由は、指定された初期化セグメントにおける不適切なコード配置が影響しているためです。

初期化コード配置の誤り

初期化コードが意図したセグメントに正しく配置されない場合に、エラー C2356が発生します。

以下の2点が主な原因とされています。

#pragma init_segより前に存在する初期化コードの問題

プログラム内で#pragma init_segを使用する前に、すでに初期化コードが存在している場合、そのコードの実行順序や配置に矛盾が生じる可能性があります。

たとえば、下記のようなケースが問題視されます。

#include <stdio.h>
// 初期化関数の宣言
int myExitFunction(void);
// すでに初期化コードが存在している例
static int globalValue = 100;
// 初期化セグメントの指定
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)

上記の例では、globalValueの初期化コードが#pragma init_segによって指定された初期化コードより前に配置されるため、順序が保証されず、C2356エラーが発生する可能性があります。

複数の#pragma init_segによる競合

同一の初期化セグメントに対して複数の #pragma init_seg を記述すると、セグメント内で初期化コードが複数重複して配置され、結果として初期化順序が不定確定になる場合があります。

この競合状態がエラー C2356 の原因となります。

たとえば、下記のコードが該当します。

#include <stdio.h>
// 複数の初期化関数の宣言
int myExitFunction(void);
int myExitFunction2(void);
// 複数の#pragma init_segによる競合(以下の二つの記述が競合)
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction2)   // ここでC2356エラー発生

このような記述は、初期化セグメント内のコードがどの順序で実行されるべきかをコンパイラが判断できず、エラーが発生します。

エラー対策と修正方法

エラー C2356を回避するためには、初期化コードの配置を適切に制御する必要があります。

主な対策としては、初期化コードを指定されたセグメントのルールに沿って再配置する方法があります。

初期化コードの再配置方法

初期化コードを正しい位置に再配置することにより、エラーの発生を防ぐことができます。

具体的には、モジュール全体で設定された初期化セグメント内に初期化関数が含まれるように調整します。

モジュール先頭への移動

初期化コードは、モジュールの先頭に記述することで、#pragma init_segによる指定と矛盾なく配置されるようにできます。

具体例を下記に示します。

#include <stdio.h>
// 初期化処理を担当する関数の宣言
int myExitFunction(void);
// 初期化コードを先頭に配置
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)
// グローバル変数の定義はinit_segの後に記述する
static int globalValue = 100;
int myExitFunction(void) {
    // 初期化処理を実行するサンプルコード
    printf("Initialization function called.\n");
    return 0;
}
int main(void) {
    // メイン処理のサンプルコード
    printf("Main function starts.\n");
    return 0;
}

Initialization function called.
Main function starts.

この例では、初期化関数 myExitFunction がモジュールの先頭に配置されるため、エラー C2356 が回避されます。

モジュール分割による初期化処理の分離

複数の初期化コードが必要な場合、各初期化処理を別々のモジュールに分割する方法も有効です。

各モジュールで個別に#pragma init_segを指定することで、初期化コードの競合を防ぐことができます。

以下はその例です。

// Module1.c
#include <stdio.h>
int module1Init(void) {
    printf("Module1 initialization.\n");
    return 0;
}
#pragma init_seg(".mod1", module1Init)
int main(void) {
    // Module1メイン
    printf("Module1 main function.\n");
    return 0;
}

Module1 initialization.
Module1 main function.

// Module2.c
#include <stdio.h>
int module2Init(void) {
    printf("Module2 initialization.\n");
    return 0;
}
#pragma init_seg(".mod2", module2Init)
// 別モジュールとしてメインは記載しない場合もあるが、サンプルとして記述
int main(void) {
    printf("Module2 main function.\n");
    return 0;
}

このような分割によって、各モジュールごとに個別の初期化順序が保証され、C2356エラーが解消されます。

コーディング上の注意点

初期化セグメントの制御を行う際は、以下の点に注意することが大切です。

• 初期化コードを記述する際に、#pragma init_seg の宣言位置を必ずモジュールの先頭に近い位置に置く。
• 複数の初期化コードを同じセグメントに配置しないように、必要に応じてモジュールを分割する。
• グローバル変数や静的変数の初期化と初期化関数との実行順序を考慮し、依存関係が発生しないようにコーディングする。

これらの点に気を付けることで、予期せぬ初期化順序による問題を未然に防ぐことができます。

実例と検証

実際のエラー発生例とその修正例を見ながら、コードの改善方法を確認します。

エラー発生例のコード解説

下記のコードは、エラー C2356 が発生する例です。

コメントを参考に、どの部分が問題となっているのか確認してください。

#include <stdio.h>
// 警告番号4075を無効化するための記述(サンプル用)
#pragma warning(disable : 4075)
// 複数の初期化関数の宣言
int myExitFunction(void);
int myExitFunction2(void);
// グローバル変数の初期化(#pragma init_segの前に存在するため問題発生)
static int globalValue = 100;
// 初期化セグメント指定
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction2)   // この記述でC2356が発生
int myExitFunction(void) {
    printf("myExitFunction executed.\n");
    return 0;
}
int myExitFunction2(void) {
    printf("myExitFunction2 executed.\n");
    return 0;
}
int main(void) {
    printf("Main function starts.\n");
    return 0;
}

// 出力結果は保証されず、コンパイルエラー C2356 により実行不可

上記のように、globalValueの初期化が#pragma init_segよりも前に記述されていること、また同一セグメントに複数の初期化コードが指定されていることが問題となっています。

修正後のコード例の検証

以下のコードは、初期化コードを適切に再配置した例です。

モジュール先頭に初期化コードを移動し、競合が発生しないようにしています。

#include <stdio.h>
// 警告番号4075を無効化するための記述(サンプル用)
#pragma warning(disable : 4075)
// 複数の初期化関数の宣言
int myExitFunction(void);
// 初期化セグメント指定を最初に配置
#pragma init_seg(".mine$m", myExitFunction)
int myExitFunction(void) {
    printf("myExitFunction executed.\n");
    return 0;
}
// グローバル変数の初期化は、初期化セグメント指定の後に記述する
static int globalValue = 100;
int main(void) {
    // 初期化関数が自動的に呼び出されるため、ここで特に呼び出す必要はない
    printf("Main function starts.\n");
    printf("Global value: %d\n", globalValue);
    return 0;
}

myExitFunction executed.
Main function starts.
Global value: 100

この修正例では、初期化コードの位置をモジュール先頭に移動し、余計な競合を防止しています。

その結果、エラー C2356 が解消され、プログラムが正しく実行されることが確認できます。

まとめ

本記事では、C言語における初期化セグメントの役割や#pragma init_segの使い方について解説しています。

初期化コードが不適切な位置に配置されるとコンパイラエラー C2356が発生する理由や、複数指定による競合問題を具体例とともに説明し、モジュール先頭への移動やモジュール分割による対策方法、コーディング時の注意点を示しました。

これにより、初期化処理の順序管理の重要性を理解できます。