C言語 コンパイラエラー C2402 について解説：インデックスレジスタの正しい使用方法

C言語のコンパイラ エラー C2402は、間接メモリアクセスで使用するレジスタがインデックスレジスタでなければならないという条件を満たしていない場合に発生します。

エラーが表示されたら、ソースコード内のレジスタ指定を見直し、正しいインデックスレジスタが使われているか確認するとよいです。

エラーC2402の発生原因

インデックスレジスタの役割

組み込みアセンブリを使用する際、コンパイラは命令のオペランドとなるレジスタの種類や役割を厳密に判断します。

特に間接メモリアクセスの場合、ある特定のレジスタがインデックスレジスタとして使用される必要があります。

ここでは、インデックスレジスタがどのような役割を持ち、どのように指定されるかを詳細に解説します。

レジスタの種類と指定方法

C言語で組み込みアセンブリを記述する際、使用可能なレジスタはCPUごとに決められています。

たとえば、x86アーキテクチャの場合、ECX や ESI といったレジスタがインデックスレジスタとして指定されることが多いです。

インラインアセンブリ内でレジスタを指定するときは、以下の点に注意する必要があります。

• 対象のレジスタがインデックス用として許可されているか確認する
• オペランドの役割に応じたレジスタが選択されているか検証する

各レジスタは、その用途に合わせた制約があるため、誤って他のレジスタを使うとコンパイラがエラーを報告します。

間接メモリアクセスにおける制約

間接メモリアクセスでは、メモリアドレスの計算に使用するレジスタが必ずインデックスレジスタでなければなりません。

たとえば、ある構文では、メモリアドレスを $[Base+Index\times \text{Scale}+Displacement]$ という形式で指定します。

$\text{Scale}$ や $\text{Displacement}$ は定数ですが、Index として許可されるレジスタが限定されているため、誤ったレジスタを記述するとエラーが発生します。

この制約は、CPUの設計に起因するものであり、コンパイラは命令の正確な解析のために、インデックスレジスタの使用を厳しくチェックします。

レジスタ指定の誤りによるエラー発生

C2402エラーは、指定されたレジスタがインデックスレジスタとして認識されない場合に発生します。

つまり、実際に必要なレジスタ種類と異なるものを使った場合に、このエラーが通知されるのです。

誤った指定事例

誤ったレジスタ指定の一例として、一般目的レジスタをインデックスとして使用しようとする場合が挙げられます。

下記のサンプルコードでは、EAX をインデックスとして使用しているためエラーが発生します。

#include <stdio.h>
int main(void) {
    // 誤ったレジスタ指定例: EAX はインデックスレジスタとして認められていない可能性がある
    __asm {
        mov eax, 10
        // 間接メモリアクセスのために EAX を使用しているが、仕様上許可されていない
        mov edx, [eax+0x04]
    }
    printf("プログラム終了\n");
    return 0;
}

コンパイル時エラー: 'EAX': レジスタは 'context' のインデックス レジスタでなければなりません。

エラー発生のメカニズム

コンパイラは、アセンブリコードを解析する段階で、間接メモリアクセスのオペランドに指定されたレジスタが正しいインデックスレジスタであるか判断します。

具体的には、以下のプロセスが行われます。

• アセンブリ命令の解析時に、使用されているレジスタを確認する
• 間接メモリアクセスで使用されるオペランドがプロトコルに沿っているか検証する
• インデックスレジスタとして認められないレジスタが使用された場合、エラーメッセージ C2402 を出力する

これにより、実行時の予期せぬ動作を未然に防ぐ仕組みが働いています。

エラーメッセージの解析

エラーメッセージ内容の解説

エラーメッセージ自体には、問題のあるレジスタ名と、それがインデックスレジスタでなければならないという指摘が記載されています。

たとえば、エラーメッセージ

'identifier': レジスタは 'context' のインデックス レジスタでなければなりません

は、指定された identifier が利用可能なインデックスレジスタではないことを示しています。

このメッセージは、どの部分で誤ったレジスタ指定がなされているかの手がかりとなります。

各要素の意味

• 'identifier'：問題となっているレジスタの名前を意味します。
• context：現在のコンテキストまたは命令形式において期待されるレジスタの種類を示します。
• 「インデックス レジスタでなければなりません」：正しい構文および命令セットの規定に従って、該当レジスタがインデックス用として指定される必要があることを明示しています。

コンパイラ出力例の確認

コンパイラの出力は、エラー解析の重要な手がかりとなります。

具体的な出力例から、どの段階でエラーが検出されたかを確認できます。

エラー検出のタイミング

コンパイラは、コードの解析中に以下のタイミングでエラーを検出します。

• アセンブリ命令のパース中
• オペランドの型や役割の解析時
• コード生成前の最終チェック時

このため、エラーメッセージはコンパイルプロセスの早い段階で表示されることが一般的です。

指摘部分の詳細解析

エラーメッセージが示す具体的なレジスタ名やオペランドをもとに、どの部分が誤っているのかを特定します。

たとえば、エラーメッセージが EAX を指摘している場合、そのレジスタがどのように間接アクセスの計算に使われているのか、正しいインデックスレジスタ(例: ECX や ESI)との違いを検証する必要があります。

ソースコードの見直しと修正方法

レジスタ指定箇所のチェックポイント

ソースコードを見直す際は、特にインラインアセンブリ内のレジスタ指定部分に着目します。

以下のポイントをチェックしてください。

問題箇所の特定方法

• 間接メモリアクセスを行っている命令行をピックアップする
• 使用されているレジスタの名前とその役割を確認する
• コンパイラがエラーを出力している部分に注目する

関連コードの確認手順

1. エラーが表示される箇所をソースコード内で検索する
2. 該当箇所の前後のセクションも含め、レジスタ指定全体の流れを把握する
3. 正しいレジスタ使用例と照らし合わせる

これらの手順を実施することで、どの部分で誤った指定が行われているかを迅速に確認できます。

正しいコード記述への変更方法

エラーを解消するためには、正しいインデックスレジスタを使用するようにコードを修正する必要があります。

以下では、修正前後の具体的な事例を示し、変更点を明確にします。

修正前後の事例比較

例えば、以下のサンプルコードは誤ったレジスタ指定の例です。

修正前のコード例：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    // 誤ったレジスタ指定例: EAX をインデックスとして使用
    __asm {
        mov eax, 10      // 一般用途レジスタとして初期化
        mov edx, [eax+0x04]  // 間接アクセスで EAX を利用(エラー発生)
    }
    printf("プログラム終了\n");
    return 0;
}

修正後のコード例：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    // 正しいレジスタ指定例: ECX をインデックスとして使用
    __asm {
        mov ecx, 10      // インデックスレジスタとして初期化
        mov edx, [ecx+0x04]  // 間接アクセスで ECX を利用(修正済み)
    }
    printf("プログラム終了\n");
    return 0;
}

プログラム終了

上記の例では、誤ったインデックス指定である EAX を、規定のインデックスとして使用可能な ECX に変更しています。

修正時の注意点

修正を行う際は、必ず以下の点に注意してください。

• 修正対象のレジスタが、対象プラットフォームでインデックスレジスタとして使用可能か確認する
• 他の命令との整合性が保たれているか検証する
• 修正後、必ずコンパイルして問題が解消されたかを確認する

これにより、エラーの再発を防ぎ、動作の安定性を確保します。

修正事例の検証と解析

修正前後のコード事例

実際に修正前と修正後のコードを比較し、エラーが解消される様子を確認できると理解が深まります。

修正前の問題点

修正前のコードでは、インデックスとして不適切なレジスタが使用されているため、コンパイラが C2402 エラーを報告します。

具体的には、以下の点が問題となります。

• 一般用途レジスタ EAX を間接メモリアクセスで使用しているため、CPUのアドレッシングルールに反している
• エラーメッセージから、正しいインデックスレジスタが求められているにも関わらず、仕様に沿ったレジスタが使われていない

修正後の改善点

修正後のコードでは、誤ったレジスタ指定を正しいインデックスレジスタ ECX に変更しています。

この変更により、

• コンパイラは適切なレジスタを認識し、エラーが解消される
• 間接メモリアクセスの計算が正しく行われ、意図した動作が実現される

実際のコード修正例は前述の事例比較の通りです。

エラー解消の効果検証

修正後は、コンパイラによるエラーが解消され、プログラムが正しくコンパイルされることを確認できます。

テスト段階で以下の点をチェックしてください。

テスト実施と結果確認

• 修正後のコードをコンパイルし、C2402 エラーが出力されないことを確認する
• 実行時に、意図したメモリアクセスが正しく行われているか検証する
• 必要に応じて、出力結果が合致しているかテストする

動作確認のポイント

動作確認時には、以下のポイントに注意してください。

• レジスタ指定が修正前と比較して正しく行われているか
• 修正により、コードの他の部分に影響が出ていないか
• コンパイラやデバッガでレジスタの状態を確認し、安全な動作を保証する

これらの検証を通じて、修正が正しく行われていることが確認できます。

まとめ

本記事では、C言語で発生するコンパイラエラーC2402の原因や背景について解説しています。

インデックスレジスタの役割、種類、指定方法、間接メモリアクセスでの制約などの基本事項を詳述し、誤ったレジスタ指定によるエラー発生の原因とメカニズムを明確にしました。

また、問題箇所の特定方法や関連コードの確認手順、正しいコードへの変更方法、修正前後の比較事例を通じて、修正効果の検証手順も示しています。