Visual Studio 2017以降のC/C++環境におけるコンパイラエラー C3446の原因と対策について解説

Visual Studio 2017以降のC++では、値型クラスのメンバーに既定の初期化子を指定すると、コンパイラエラー C3446 が発生します。

以前のバージョンでは初期化子が無視されていましたが、最新環境ではエラーとなるため、初期化子を削除し、明示的に初期化する必要があります。

なお、C言語ではこの構文は使用されません。

エラー C3446発生の背景

値型クラスの仕様と既定初期化子

Visual Studio 2015以前の挙動

Visual Studio 2015以前のC++コンパイラでは、値型クラス(value class)において、メンバー変数に既定初期化子を指定することが可能でした。

既定初期化子は記述されるものの、実際の初期化処理では無視され、メンバーは常に0で初期化される仕組みでした。

例えば、以下のコードはコンパイルエラーとならずにコンパイルが進んでいました。

// VS2015以前の挙動例
#include <iostream>
value struct ValueStruct {
    int a = 0;  // VS2015以前はエラーにならず、後に0で初期化される
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    std::cout << "a: " << vs.a << std::endl; // 常に0を出力
    return 0;
}

a: 0

このように、既定初期化子による初期化が内部的に無視されるため、厳密な意味ではプログラマが期待する挙動とは異なる可能性もあった点が注意されていました。

Visual Studio 2017以降の変更点

Visual Studio 2017以降のC++コンパイラでは、値型クラスに対して既定初期化子を指定すると、コンパイラエラー C3446 が発生するように変更されました。

この変更は、値型クラスの初期化処理におけるあいまいさを解消し、明示的な初期化方法を促す目的で実施されました。

具体的には、「value struct」や「value class」においては、メンバー変数に既定初期化子を付与することが許可されず、以下のような記述を行うとエラーとなります。

// VS2017以降でエラーが発生する例
#include <iostream>
value struct ValueStruct {
    int a = 0;  // エラー C3446: 'ValueStruct::a': a default member initializer is not allowed for a member of a value class
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    std::cout << "a: " << vs.a << std::endl;
    return 0;
}

この仕様変更により、コードの記述時に初期化方法について再検討する必要があるため、開発者は明示的な初期化方法(例えば、コンストラクタでの初期化)を選択する必要があります。

C言語との違い

C言語においては、構造体に対して既定初期化子の概念は存在せず、初期化は明示的に行うか、あるいは全体を0クリアする関数(memsetなど)を利用する方法が一般的です。

また、C++の値型クラスは、クラスとしての機能や制約が存在するため、C言語の構造体とは初期化のルールが大きく異なります。

C++の場合、特にVisual Studio 2017以降では、プログラムの可読性と安全性の向上を目的として、初期化の方法が厳格にチェックされるようになりました。

エラー C3446発生の条件

既定メンバー初期化子の使用例

コード例によるエラー確認

Visual Studio 2017以降において、値型クラスに対して初期化子を記述するとエラー C3446 が発生します。

以下にエラーが発生するサンプルコードを示します。

// エラー発生例: C3446.cpp
#include <iostream>
value struct ValueStruct {
    int a = 0;     // 既定初期化子による初期化を定義
    int b {0};     // ブレース初期化による記述もエラーとなる
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    std::cout << "a: " << vs.a << ", b: " << vs.b << std::endl;
    return 0;
}

// コンパイル時に以下のようなエラーメッセージが出力される例
// error C3446: 'ValueStruct::a': a default member initializer is not allowed for a member of a value class

この例では、ValueStructのメンバー変数aおよびbに既定初期化子を指定していますが、Visual Studio 2017以降ではこれが原因でコンパイルエラーが発生します。

エラーメッセージの詳細解説

エラーメッセージは「ValueStruct::a: a default member initializer is not allowed for a member of a value class」と表示されます。

このメッセージは、値型クラスのメンバーに対して既定初期化子を利用することができない旨を直接的に伝えており、エラーを修正するためには初期化子を削除する必要があることを示しています。

また、Visual Studio 2017以降では、既定初期化子の使用自体が未定義動作に繋がる可能性があるため、コンパイラはエラーとして扱うようになりました。

開発環境別の挙動比較

Visual Studioバージョンの影響

Visual Studioのバージョンによって、既定初期化子に関する動作が以下のように異なります。

• Visual Studio 2015以前

・既定初期化子は記述可能であったが、実際には無視される。

・そのため、プログラムとしては動作するが、意図しない初期化が行われる可能性がある。

• Visual Studio 2017以降

・既定初期化子が記述された場合、コンパイルエラー C3446 が発生する。

・これにより、開発者は意図した初期化方法(明示的な初期化)を採用することでコードの安全性を高める必要がある。

このように、Visual Studioのバージョンによって動作が変わる点には留意が必要です。

開発環境の更新やプロジェクトのコンパイル設定を確認することで、意図した初期化方法が適用されるように管理してください。

エラー修正方法

既定初期化子の除去方法

初期化方法修正の具体例

エラー C3446を解消するための最もシンプルな対策は、値型クラスのメンバー変数に記述された既定初期化子を削除することです。

以下に、エラーが発生するコードとその修正コードの具体例を示します。

エラー発生コード：

// C3446.cpp (エラーコード例)
#include <iostream>
value struct ValueStruct {
    int a = 0;  // エラー: 既定初期化子が原因
    int b {0};  // エラー: ブレース初期化も不可
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    std::cout << "a: " << vs.a << ", b: " << vs.b << std::endl;
    return 0;
}

修正後のコード：

// C3446_corrected.cpp (修正後コード例)
#include <iostream>
value struct ValueStruct {
    int a;  // 既定初期化子を削除
    int b;  // 既定初期化子を削除
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    // 手動で初期化するため、コンストラクタや明示的な代入処理を行う必要がある
    vs.a = 0;
    vs.b = 0;
    std::cout << "a: " << vs.a << ", b: " << vs.b << std::endl;
    return 0;
}

a: 0, b: 0

この修正により、既定初期化子によるエラーが解消され、コンパイルが正常に進むようになります。

手動初期化の実施方法

既定初期化子を用いずに、手動で初期化を行う方法としては、コンストラクタ内での初期化が一般的です。

以下は、コンストラクタを追加してメンバー変数を初期化する例です。

#include <iostream>
// コンストラクタを用いた初期化方法の例
value struct ValueStruct {
    int a;
    int b;
    // コンストラクタで明示的に初期化
    ValueStruct() : a(0), b(0) {
        // aとbを0に初期化
    }
};
int main() {
    ValueStruct vs;
    std::cout << "a: " << vs.a << ", b: " << vs.b << std::endl;
    return 0;
}

a: 0, b: 0

コンストラクタを使うことで、初期化のタイミングや条件を柔軟に制御できます。

また、後にメンバー変数の初期値を変更する必要が生じた場合も、コンストラクタ内の変更で済むため、管理が容易です。

開発環境に応じた対策

バージョン別留意点

Visual Studio 2017以降でエラー C3446 が発生する場合、下記の点に留意することで適切な対策が講じられます。

• コード修正時には既定初期化子を使用せず、明示的な初期化方法(コンストラクタまたは代入処理)を用いる。
• プロジェクトのターゲットとなるVisual Studioのバージョンを確認し、既定初期化子が利用可能な環境かどうかをチェックする。
• チーム内でのコードレビュー時に、値型クラスの初期化方法について統一した方針を確認する。

これにより、環境依存による不具合の発生を未然に防ぐことができ、より安定したコードの運用が可能になります。

エラー発生時のチェックポイント

コードレビュー時の確認事項

エラー C3446発生時のコードレビューでは、以下の点を確認してください。

• 値型クラスvalue structやvalue classのメンバー変数に既定初期化子が記述されていないかをチェックする。
• 初期化処理がコンストラクタ内で適切に記述されているか、または main 関数で後から明示的に代入されているかを確認する。
• コード全体の可読性と一貫性を保つために、他のメンバー初期化の方法が統一されているかを確認する。

これらの確認を行うことで、予期せぬコンパイルエラーの発生を防ぎ、プロジェクト全体の品質向上に繋げることができます。

開発環境更新の確認方法

Visual Studioアップデート手順

Visual Studioのアップデートにより、コンパイラの動作が変更される場合があるため、定期的に開発環境の更新状況を確認することが重要です。

以下はアップデート確認のための手順の例です。

1. Visual Studioを起動する。
2. ヘルプメニューから「更新プログラムの確認」を選択する。
3. 最新のアップデート情報が表示されるので、エラーメッセージに関連する変更点が含まれているか確認する。
4. 必要に応じてアップデートを実施し、ドキュメントやリリースノートを参照して新たな初期化方法への対応状況を把握する。

これらの手順に従い、開発環境の最新状態を維持することで、思わぬエラーの発生を防止し、常に最適な環境で開発が進められるよう管理してください。

まとめ

この記事では、Visual Studio 2015以前と2017以降での値型クラスの既定初期化子の扱いの違いが原因で発生するコンパイラエラー C3446 の背景、発生条件、具体的なサンプルコードを交えた修正方法、各環境での挙動比較、コードレビュー時や開発環境更新時のチェックポイントについて解説しています。

これにより、プログラムの初期化方法の見直しと適切な対策でエラーを回避する方法が理解できます。