C言語とC++におけるコンパイラエラー C3535：autoキーワードの型推論エラーの原因と対策を解説

コンパイラ エラー C3535は、autoキーワードを用いる際に初期化式の型から変数の型を推論できない場合に発生します。

たとえば、初期化式がvoidの関数呼び出しだったり、ポインター型との不一致が原因でエラーが起こることが示されており、具体例を通して原因と対処法が解説されています。

エラー C3535 の発生原因

auto キーワードの基本仕様

C++ における型推論の仕組み

C++ では、auto キーワードを使用することで、変数の型を初期化式から自動的に推論する機能が提供されています。

初期化式の評価結果から適切な型を推論するため、コードの記述がシンプルになり、長い型名を繰り返し記述する必要がなくなります。

例えば、以下のサンプルコードでは関数 getValue の返す型から auto によって変数 value の型が決定されます。

#include <iostream>
// サンプル関数。返り値は int 型。
int getValue() {
    return 42;
}
int main() {
    // 関数 getValue の返り値から型を推論
    auto value = getValue();
    std::cout << "Value: " << value << std::endl;
    return 0;
}

Value: 42

C言語における自動変数宣言の仕様

C言語で使用される auto は、型推論を行うものではなく、単にローカル変数が自動(スタック上)に確保されることを明示するストレージクラス指定子です。

C言語では、変数宣言時に必ず型を明示しなければならないため、C++ の auto を用いた型推論機能は存在しません。

例えば、以下のコードは C 言語における auto の利用例です。

#include <stdio.h>
// auto はローカル変数に対するストレージクラス指定子です
int main() {
    auto int number = 100; // 型推論は行われず、明示的に int と宣言する必要があります
    printf("Number: %d\n", number);
    return 0;
}

Number: 100

型不一致によるエラー発生の要因

void 型の初期化式によるエラー

C++ で auto を利用する際、初期化式が void型になると型推論ができず、エラー C3535 が発生します。

例えば、返り値が void の関数を初期化式に使うと、以下のコードのようにコンパイラエラーとなります。

#include <iostream>
// 返り値が void の関数
void doNothing() {
    // 何もしません
}
int main() {
    // 初期化式が void となるため、auto による型推論が失敗する
    // auto result = doNothing(); // コンパイラエラー C3535 に該当
    // 正しく型を推論させるためには、返り値が void でない関数を使用する必要があります
    std::cout << "コンパイルエラーの例: doNothing() の返り値は void です" << std::endl;
    return 0;
}

コンパイルエラーの例: doNothing() の返り値は void です

ポインタ型と初期化子式の不整合

auto* を用いてポインタ型を推論しようとした場合、初期化式がポインタ型と一致しないとエラー C3535 が発生します。

たとえば、数値やオブジェクトを直接代入しようとすると、型の不一致が原因でエラーとなります。

以下に具体例を示します。

#include <iostream>
// サンプルクラス
class Sample {
};
int main() {
    double numericValue = 123.0;
    // auto* を使用してポインタ型の推論を試みるが、初期化子が double 型のためエラーとなる
    // auto* ptr = numericValue; // コンパイラエラー
    Sample obj;
    // auto* を用いてサンプルオブジェクトのポインタを宣言する場合、初期化式がポインタ型でなければならない
    // auto* samplePtr = obj; // コンパイラエラー
    std::cout << "型不一致によるエラーの例：" << std::endl;
    std::cout << "numericValue や obj を直接代入するとエラーになります" << std::endl;
    return 0;
}

型不一致によるエラーの例：
numericValue や obj を直接代入するとエラーになります

C言語とC++における auto キーワードの違い

C++ における型推論の特徴

初期化子評価の流れ

C++ において auto キーワードは、変数の初期化式を先に評価した上で、その返り値の型から変数の型を推論します。

この評価プロセスは次のような手順で行われます。

1. 初期化式を評価し、結果の型を取得します。
2. 取得した型に基づいて、変数の型が決定されます。

この仕組みにより、複雑な型の場合でも簡潔な記述が可能となります。

例えば、複雑なテンプレート型を手動で記述する必要がなくなります。

型推論エラー発生のパターン

型推論エラーが発生する主なパターンとしては、以下のようなケースが挙げられます。

• 初期化式の返り値が void の場合

$\mathrm{例}\mathrm{え}\mathrm{ば}、\mathrm{返}\mathrm{り}\mathrm{値}\mathrm{が}void\mathrm{の}\mathrm{関}\mathrm{数}\mathrm{を}\mathrm{使}\mathrm{用}\mathrm{す}\mathrm{る}\mathrm{場}\mathrm{合}$

• auto* を用いた際、初期化子がポインタ型でない場合

$\mathrm{例}\mathrm{え}\mathrm{ば}、\mathrm{数}\mathrm{値}\mathrm{や}\mathrm{オ}\mathrm{ブ}\mathrm{ジ}\mathrm{ェ}\mathrm{ク}\mathrm{ト}\mathrm{を}\mathrm{直}\mathrm{接}\mathrm{代}\mathrm{入}\mathrm{し}\mathrm{た}\mathrm{場}\mathrm{合}$

これらのパターンでは、初期化式の型と宣言された型との不一致が原因となり、型推論が正しく行われません。

C言語における auto の役割

自動変数としての利用

C言語における auto は、変数が自動的にメモリ上に確保されることを示すために使用されます。

これは、関数内で宣言された変数が関数の呼び出し時に自動的に確保され、関数終了時に破棄されるという意味です。

C++ の型推論機能とは異なり、C言語では型推論は行われず、変数の型は必ず明示的に指定する必要があります。

型推論を行わない点の注意

C言語では、auto キーワードは単に変数の記憶クラスを示すためのキーワードであり、型推論機能はありません。

そのため、C++ と同じ感覚で auto を利用することはできず、必ず変数の型を自身で宣言する必要があります。

この違いに注意することで、C言語とC++の混同を防ぎ、意図しないコンパイルエラーを回避できます。

エラー C3535 の解消方法

初期化式の型確認と修正

void 型の初期化式回避

初期化式が void型にならないように、関数や式の返り値が正しい型を持つかどうかを確認する必要があります。

例えば、返り値が void となる関数を使用する場合は、その関数の設計を見直し、適切な型の返り値を返す関数に変更するか、関数呼び出しの目的を再検討してください。

下記のサンプルコードは、void型の返り値を避けるための修正例です。

#include <iostream>
// 返り値が int となる関数に修正
int performAction() {
    // サンプルとして 0 を返す
    return 0;
}
int main() {
    // 正しい型の初期化式によって auto が正しく型推論される
    auto result = performAction();
    std::cout << "Result: " << result << std::endl;
    return 0;
}

Result: 0

宣言と初期化子式の整合性チェック

変数の宣言時に指定する型(または推論される型)と初期化子式の型が一致していることを確認してください。

特に auto* を使用する場合、初期化子がポインタ型であることが必須となります。

以下のサンプルコードは、宣言と初期化子式の整合性を確認する例です。

#include <iostream>
// サンプル関数。返り値は double 型です。
double getDoubleValue() {
    return 3.14;
}
int main() {
    // auto* を使う場合、初期化式もポインタ型にする必要があります。
    double value = getDoubleValue();
    double* ptr = &value; // 明示的にポインタ型にして整合性を保つ
    std::cout << "Pointer points to value: " << *ptr << std::endl;
    return 0;
}

Pointer points to value: 3.14

変数宣言の見直し

適切な型指定の実例

エラー C3535 を回避するためには、auto による型推論を利用する際に、初期化子式から正しい型が推論されるかどうかをチェックしてください。

場合によっては、auto を使用せずに明示的に型を宣言する方が安全な場合があります。

以下は、明示的な型指定による宣言の例です。

#include <iostream>
int main() {
    // 明示的に int 型と指定することで型不一致のエラーを回避
    int explicitNumber = 50;
    std::cout << "Explicit number: " << explicitNumber << std::endl;
    return 0;
}

Explicit number: 50

エラー発生箇所の再確認

コード全体を見直し、エラーが発生している箇所について変数宣言と初期化子式の型が一致しているかを再確認することが大切です。

特に関数の返り値やポインタの使用、auto と auto* の使い分けに注意し、一致しない場合は明示的な型指定に切り替えるなどして、エラーの解消に努めてください。

エラー箇所を特定するためには、コンパイラが出力するエラーメッセージを参考にし、必要に応じてコードをリファクタリングすると良いでしょう。

まとめ

この記事では、C++におけるautoキーワードの型推論の仕組みと、C言語におけるautoの単なるストレージクラス指定子としての役割の違いが理解できる内容となっています。

また、初期化式がvoid型や、ポインタ型との不整合によって発生するコンパイラエラーC3535の原因と、適切な対策方法について具体例を交えて解説しました。

これにより、正しい変数宣言とエラー回避の方法を学ぶことができます。