C言語 コンパイラエラー C3556について解説：decltype引数エラーとstatic_castによる対処法
「C言語 c3556」は、Microsoftのコンパイラで発生するエラーで、decltypeの引数として指定された式の型を正しく推論できない場合に出現します。
特に、オーバーロードされた関数の場合、どの関数の型を指すか曖昧になりエラーとなります。
static_castを使い、特定の関数ポインタ型を明示することで解決する方法が示されています。
エラーコード C3556 の詳細
エラーメッセージの内容と意味
コンパイラエラー C3556 は、decltype に渡された引数の式が不適切である場合に発生します。
具体的には、「’expression’: ‘decltype’ の引数が正しくありません」と表示され、コンパイラが指定の式から型を推論できない状態であることを意味します。
このエラーは、特にオーバーロードされた関数を decltype の引数として使用すると発生しやすいため、注意が必要です。
発生原因の解析
エラーの主な原因は、オーバーロードされている関数名を decltype に直接渡すと、どの関数バージョンを対象にすべきかコンパイラが判断できず、型推論が失敗する点にあります。
例えば、引数の異なる複数の myFunction が存在する場合、decltype(myFunction) と記述すると、どの関数ポインタ型にするか決定できないためエラーが発生します。
この状況を数学的に表すと、オーバーロードされた関数セットを
と考えた場合、decltype は集合の各要素についての情報が不足している状態といえます。
decltype の仕様と制約
基本的な機能と使い方
decltype は、渡された式の型をそのまま取得するための機能です。
具体的には、以下のように使用します。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x = 10;
// x の型である int を取得
decltype(x) y = 20;
cout << "y = " << y << endl;
return 0;
}上記の例では、x の型である int型が decltype(x) により取得され、変数 y に適用されています。
この仕組みにより、コード中の型指定を簡潔に記述できるメリットがあります。
型推論に失敗するケース
しかし、decltype は全ての場合に正しく型推論できるわけではありません。
特に、オーバーロードされた関数のようなケースでは、どの関数バージョンを指しているのかが明確でないため、型推論が失敗します。
この状態を防ぐために、特定の関数ポインタ型にキャストする方法が必要となります。
オーバーロード関数に伴う問題
オーバーロード関数の曖昧性
オーバーロードされた関数群は、引数の型や数が異なるため、単に関数名だけでは一意に特定することができません。
例えば、下記のような関数オーバーロードがある場合を考えます。
void myFunction(int);void myFunction(float, float);
この状態で decltype(myFunction) と記述すると、どちらの myFunction を対象にするのかコンパイラは判断できず、エラーが起きます。
関数ポインタとしての扱い
関数をポインタとして扱う場合、明示的にキャストすることにより、目的の関数を固定できます。
関数オーバーロードの場合、明確な関数ポインタの型を指定すれば、キャストにより曖昧性を解消可能です。
この明示的な指定は、後述する static_cast を使用する手法で実現されます。
static_cast を用いた対処法
関数ポインタ型の明示方法
static_cast を使用することで、オーバーロードされた関数から特定の関数ポインタ型を明示的に選択することができます。
この手法を使えば、decltype による型推論の失敗を回避し、関数ポインタとして正しく扱うことが可能です。
例えば、以下のように明示的な関数ポインタに変換することが考えられます。
int型引数の関数の場合
int型の引数を受け取るバージョンの myFunction に対しては、次のようにキャストします。
#include <iostream>
using namespace std;
// int 型引数の myFunction を定義
void myFunction(int value) {
cout << "called myFunction(" << value << ")" << endl;
}
// static_cast を使って関数ポインタ型へキャスト
auto myFunctionInt = static_cast<void(*)(int)>(myFunction);
int main() {
// 正しくキャストされた関数ポインタで関数を呼び出し
myFunctionInt(42);
return 0;
}上記の例では、関数名 myFunction を void(*)(int)型へ明示的にキャストすることにより、どの関数バージョンを使用するかを確定させています。
float型引数の関数の場合
float型の引数を2つ受け取るオーバーロードに対しては、以下のようにキャストします。
#include <iostream>
using namespace std;
// float 型引数2つの myFunction を定義
void myFunction(float a, float b) {
cout << "called myFunction(" << a << ", " << b << ")" << endl;
}
// static_cast を使って関数ポインタ型へキャスト
auto myFunctionFloatFloat = static_cast<void(*)(float, float)>(myFunction);
int main() {
// 正しくキャストされた関数ポインタで関数を呼び出し
myFunctionFloatFloat(0.1f, 2.3f);
return 0;
}こちらの例でも、void(*)(float, float)型へキャストすることで、使用する関数がはっきりと指定され、コンパイラエラーが解消されます。
コード例による検証
エラー発生前のコード例
下記は、オーバーロードされた関数 myFunction をそのまま decltype に渡そうとした例です。
このコードはエラー C3556 を発生させます。
#include <iostream>
using namespace std;
// オーバーロードされた myFunction の宣言
void myFunction(int);
void myFunction(float, float);
// decltype をそのまま使用して関数ポインタを取得
void callsMyFunction(decltype(myFunction) fn); // エラー C3556 が発生
// myFunction の定義(具体的な実装は後述)
void myFunction(int i) {
cout << "called myFunction(" << i << ")" << endl;
}
void myFunction(float f1, float f2) {
cout << "called myFunction(" << f1 << ", " << f2 << ")" << endl;
}
int main() {
// 呼び出し例(本来の実行はできない)
// callsMyFunction(myFunction); // コンパイルエラーになる
return 0;
}上記のコードでは、decltype(myFunction) によって型推論を行おうとしていますが、オーバーロードにより曖昧性が生じるため、エラーが発生します。
修正後のコード例と解説
次に、static_cast を使用して各関数ポインタの型を明示的に指定した修正済みのコード例を示します。
#include <iostream>
using namespace std;
// オーバーロードされた myFunction の宣言
void myFunction(int);
void myFunction(float, float);
// static_cast を使用して特定の関数ポインタ型を取得
auto myFunctionInt = static_cast<void(*)(int)>(myFunction);
auto myFunctionFloatFloat = static_cast<void(*)(float, float)>(myFunction);
// 明示的にキャストされた型を使用して関数を呼び出す関数
void callsMyFunctionInt(decltype(myFunctionInt) fn, int n) {
fn(n);
}
void callsMyFunctionFloat(decltype(myFunctionFloatFloat) fn, float a, float b) {
fn(a, b);
}
// myFunction の定義
void myFunction(int value) {
cout << "called myFunction(" << value << ")" << endl;
}
void myFunction(float f1, float f2) {
cout << "called myFunction(" << f1 << ", " << f2 << ")" << endl;
}
int main() {
// 正しく static_cast によりキャストされた関数ポインタを使用して呼び出す
callsMyFunctionInt(myFunctionInt, 42);
callsMyFunctionFloat(myFunctionFloatFloat, 0.1f, 2.3f);
return 0;
}この修正後のコードでは、まず static_cast によって各オーバーロードへの明確な関数ポインタ型を作成しています。
その後、関数呼び出し用の関数にキャストした関数ポインタと引数を渡すことで、正しく実行できるようにしています。
以下は、上記コードを実行したときの出力例です。
called myFunction(42)
called myFunction(0.1, 2.3)まとめ
この記事では、C++で発生するコンパイラエラーC3556の原因や意味、decltypeの基本機能と制約、オーバーロード関数がもたらす曖昧性の問題を解説しています。
また、static_castを用いた明示的な関数ポインタの指定方法を、実際のコード例を通じて分かりやすく説明し、エラー解消の具体的な手法を理解できる内容となっています。