Try C++ module! - meetup app osaka@5

Transcript

1. /
   Try C++ module!
   Try C++ module!
   2021/1/30 Sat
   meetupapp osaka @5
   遥佐保(はるかさお)
   
   

   View Slide

2. /
   今⽇のお題
   
   

   View Slide

3. /
   C++20 modules
   C++20 modules
   C++20 で新たに導⼊される module …
   #include の代替え⼿段とのことで期待⼤です…
   これまでのC++のコードの構造と
   アーキテクチャに
   ⼤きな影響を与える機能なんじゃ
   ないかな〜と思います
   
   

   View Slide

4. /
   ビルドの流れのおさらい
   ビルドの流れのおさらい
   C++のコードから実際に実⾏形式ができるまでの概念
   
   

   View Slide

5. /
   そのうち今回関係あるもの
   プリプロセッサ
   ヘッダーとソースファイルの分割
   コンパイルが開始される前に
   翻訳単位（コンパイルの単位）ごとに処理
   
   

   View Slide

6. /
   includeの何が問題なの︖
   includeの何が問題なの︖
   #include “foo.h” はファイルの⽂字列内容を
   展開してるだけで、⽂法的な意味はない
   C# の using に似てるように⾒えるかもだが全然違う
   // foo.h
   class FOO{
   int f;
   };
   // main.cpp
   #include "foo.h"
   FOO F;
   
   

   View Slide

7. /
   ＜ヘッダーファイルの問題＞
   include する順番の考慮
   複数回定義対応のインクルードガード
   STLなど複雑なテンプレートのコンパイル時間が
   ⻑くなる
   そこで module の登場です︕
   
   

   View Slide

8. /
   module にするメリット
   module にするメリット
   コンパイルされたバイナリに出来る
   PCHと似たような機能（正式に標準化）
   export で明⽰的に公開してるものだけが import
   で利⽤できる（副作⽤が無い）
   既存のヘッダーファイルと共存が可能
   
   

   View Slide

9. /
   moduleファイルのサンプル
   // moduleファイル
   // 拡張子はなんでも良いけどVC＋＋的には .ixxとしてるみたい
   // 他のサンプルだと .cppm が多そう
   // モジュール名を定義し、それをインポートできるようにします
   export module NumberCruncher;
   // module内部で他のmoduleもinport出来る
   import logger;
   // module内のマクロは公開されない（汚染がない）
   #define CRUNCH_FACTOR 3.14
   
   

   View Slide

10. /
    moduleファイルのサンプル（続き）
    namespace numbers {
    // ↓↓↓明示的にexportされてないので、import側では利用できない
    float applyCrunchFactor(float number) {
    return number * CRUNCH_FACTOR;
    }
    // exportキーワードを書いて、importで利用できるようにする
    // （これは実装をここに書いてるパターン、他のファイルに実装を分割もできる）
    export float crunch(float number) {
    // 内部関数を利用
    auto crunched = applyCrunchFactor(number);
    // 他のmoduleの関数を利用
    logger::info("Crunched {} with result of {}", number, crunche
    return crunched;
    }
    }
    
    

    View Slide

11. /
    module を利⽤する側
    // main.cpp
    import NumberCruncher; // カスタムmoduleのインポート
    int main() {
    auto value = numbers::crunch(42);
    }
    
    

    View Slide

12. /
    moduleのデメリット
    moduleのデメリット
    （と思われている点）
    includeによるヘッダーファイルの展開がないの
    で、コンパイル時の解析が早くなるはず…
    逆に⾔うと、モジュールの依存関係準にコン
    パイルする必要があり（今まで出来ていた）
    コンパイルの並列化がしにくい
    （普通のPCでビルドする分には早くなると思う
    分散環境構築のIncrediBuildさん等は
    考慮が必要そうな予感）
    
    

    View Slide

13. /
    今回は最初の使い⽅のみの紹介でした
    実際に module を利⽤しようと思ったら
    新規概念の「到達可能（Reachable）」の理解や
    意図しないODR違反などが出る可能性など
    考慮すべき項⽬は多そうです
    
    

    View Slide

14. /
    参考
    C++20 in 2020: Modules - Inside PSPDFKit  
    Current Status - isocpp
    A Tour of C++ Modules in Visual Studio -
    C++ Tema Blog
    https://pspdfkit.com/blog/2020/cpp20-in-2020-
    modules/
    https://isocpp.org/std/status
    https://devblogs.microsoft.com/cppblog/a-tour-of-
    cpp-modules-in-visual-studio/
    
    

    View Slide

15. /
    C++ のモジュールの概要 - Microsoft Docs
    モジュール - cpprefjp
    ［C++］モジュール理論 基礎編 - 地⾯を⾒下ろす少年
    の⾜蹴にされる私
    https://docs.microsoft.com/ja-jp/cpp/cpp/modules-
    cpp?view=msvc-160
    https://cpprefjp.github.io/lang/cpp20/modules.html
    https://onihusube.hatenablog.com/entry/2019/07/07
     
    
    

    View Slide