コグノスケ

オススメのプログラミング環境は？

最近よく見る「今年こそ、プログラミングを勉強したい」広告を見ていて思ったのですが、プログラミング初めての人に教えることになったら、何を選ぶでしょう？

もちろん、何がしたいのか？教えるスキルがあるか？にも依りますが、私の場合は、

• ハード: ノートPC
• OS: Windows or Ubuntu Linux
• 言語: Java

になりそうです。古典的ですね。

メモ: 技術系の話はFacebookから転記しておくことにした。

録画大国日本

4K/8K無料放送は「録画禁止」に？NexTV-F発表の規定が大きな波紋 - Phile-Webを読んで。

ご存知の通り日本は録画大国でして、NetflixやHuluといったネット映像配信サービスがあまり流行らず、代わりにレコーダがガンガン売れる、不思議の国です。

参考: 2014年民生用電子機器国内出荷統計 - JEITA
（2014年: テレビ549万台、BDレコーダ247万台）

テレビ局にしてみれば、録画されCMを飛ばされるのが面白くないのはわかるんですが、録画禁止規定を強めたら、テレビ放送をリアルタイムで見るようになるか？と言ったら絶対見ないでしょう。

レコーダが不人気の北米や欧州でテレビ放送が復権した話は聞いたことがありません。代わりに聞こえるのはNetflixやHuluのようなネット映像配信の躍進だけです。

参考: 示したかったのですが、世界の出荷台数が見つからず…

日本からレコーダを滅ぼしたところで、テレビ局の滅びは止まりません。止まらないどころか、ネット映像配信サービスへの移行を加速してしまう可能性すらあるんじゃないでしょうか？

テレビ局の歴々がこんなことに気づかないとは、到底思えないのですが。テレビは栄光の時代が長すぎて、頭がおかしくなってるのかなあ…。

メモ: 技術系の話はFacebookから転記しておくことにした。

Chromeで見ると文字が異常に小さい

スマホで見たときに、コードとか実行結果の表示に使っている <pre> タグと <code> タグの中の文字が異常に小さく表示されることに気づきました。

コード表示に使っているのは <pre> と <code> の組み合わせです。

#include <stdio.h>

int main(int main, char *argv[])
{
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

実行結果の表示に使っているのは <pre> だけですが、これも小さく表示されていました。

$ gcc -Wall hello_world.c

$ ./a.out
Hello, World!

スマホだけおかしいのか？と思ってPCのChromeで見ても、多少はマシであるもののやはり字が小さいです。

ググって見つけた、このサイト「等幅フォントが使われる要素の扱いがブラウザー間でまちまちな問題」のおかげでかなりマシになりましたが、完全に同じ見た目にはならないようです。

普段はSeaMonkeyでしか確認していなかったので、気づきませんでした。たまにはIEやChromeでも見てみるべきですね。

C, C++ の可変引数マクロ

C99, C++11の可変引数マクロでは、

#define AAA(a, ...)

のように省略記号の前にパラメータがあるマクロを定義したとき、

AAA(hoge, fuga);

という呼び出しはマクロのパラメータ数より、引数の数が多いのでwell-formedつまり正しいけれども、

AAA(hoge);

という呼び出しはマクロのパラメータ数と引数の数が同じなのでill-formed つまり不正になるようです。

なので、C99, C++11に準拠して書こうと思うと、可変引数なしのマクロと、可変引数ありのマクロを準備して、呼び分けなければなりません。非常に面倒くさいです…。

#define AAA(a)
#define BBB(a, ...)

AAA(hoge);
//AAA(hoge, fuga); //ill-formed

//BBB(hoge); //ill-formed
BBB(hoge, fuga);

具体的に規格のどこに違反するのかよくわかりませんが、下記の文章ですかね？私の翻訳はあやしいので、原文も併せて載せます。

N3337 Working Draft, Standard for Programming Language C++

16.3 Macro replacement [cpp.replace]
...
12. If there is a ... in the identifier-list in the macro definition, then the trailing arguments, including any separating comma preprocessing tokens, are merged to form a single item: the variable arguments. The number of arguments so combined is such that, following merger, the number of arguments is one more than the number of parameters in the macro definition (excluding the ...).

（参考訳）
もし省略記号（...）がマクロ定義内のidentifier-listに存在する場合、後続の引数（カンマで区切られた全てのpreprocessing-token）は一つの項目としてまとめられる。これが可変引数である。
このようにまとめられた後の引数の数は、マクロ定義内の省略記号（...）を除いたパラメータ数より一つ多くなる。

何言ってんだお前？と思わなくもない文章ですが…、定義が #define AAA(a, b, ...) のマクロをAAA(i1, i2, i3, i4) と4つの引数でマクロを呼ぶと、省略記号の部分がまとめられi1, i2, (残り全部) の3つになるから、マクロ定義内のパラメータa, bの数である2つに比べて1個多くなる、くらいの意味でしょうか。

しかし、可変引数を空にしてマクロを呼ぶと、引数の数が同じになってしまって項目12の既定に反するので、文法違反とせざるを得ない、という解釈なのでしょう。

あとidentifier-listは16 Preprocessing directives [cpp] に、preprocessing-tokenは2.5 Preprocessing Tokens [lex.pptoken] に規定されている構文要素を指していると思われるので、訳していません。

GNU拡張構文 その1

ただし、GCCはAAA(hoge); と書いても何も警告してきません。これは「可変引数が空っぽのマクロ呼び出しを許す」つまりAAA(hoge); という呼び出しを許すGCCの拡張構文らしいです。

ちなみにgcc -pedantic-errorsとすると拡張構文の使用箇所をエラー扱いするようになりますので、

error: ISO C99 requires rest arguments to be used
AAA("hoge");

と怒ってきます。

GNU拡張構文 その2

可変引数マクロを使ってオレオレprintfマクロを作れますが、その時に必ずぶつかる問題があって、

#include <cstdio>

#define DEBUG_LOG(fmt, ...) std::printf(fmt, __VA_ARGS__)

int main(int argc, char *argv[])
{
    DEBUG_LOG("Hello World.\n");
    DEBUG_LOG("Hello World %d.\n", 2);

    return 0;
}

せっかくGNU拡張構文を使って、最初の呼び出し（引数が1つだけ）を可能にしたのに、いざコンパイルしてみると、引数が無いよ？と怒られてしまう問題です。

$ g++ -Wall --std=c++0x variadic_macros.cpp
variadic_macros.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
variadic_macros.cpp:3:57: error: expected primary-expression before ‘)’ token
 #define DEBUG_LOG(fmt, ...) std::printf(fmt, __VA_ARGS__)
                                                         ^
variadic_macros.cpp:7:5: note: in expansion of macro ‘DEBUG_LOG’
     DEBUG_LOG("Hello World.
");

もちろんこの問題はGNUの人たちはわかっていて、解決策もあります。そうですGNU拡張構文です。先ほどのマクロ定義を下記のように変えます。

#include <cstdio>

#define DEBUG_LOG(fmt, ...) std::printf(fmt, ##__VA_ARGS__)

int main(int argc, char *argv[])
{
    DEBUG_LOG("Hello World.\n");
    DEBUG_LOG("Hello World %d.\n", 2);

    return 0;
}

違いは、__VA_ARGS__ の前に ## が付いていることです。## はトークン連結演算子といって、プリプロセッサ時点で、## の前後を結合して一つのトークンにする演算子です。

$ g++ -Wall --std=c++0x variadic_macros.cpp

$ ./a.out
Hello World.
Hello World 2.

この拡張構文の仕様を正確に説明できませんが、カンマと __VA_ARGS__ をトークン連結する際に、可変引数が空（つまり __VA_ARGS__ が空）ならカンマを消し去る、という動作をしているようです。

これら2つのGNU拡張構文「可変引数が空っぽのマクロ呼び出しを許す」と「カンマと __VA_ARGS__ をトークン連結する」のおかげで、printf風のマクロが自然に書けるようになります。

安心してください、clangでも使えます

GNU独自の拡張構文とは言いますが、実はclangやVisual Studioでも使えます。そのためPC向けのコードであれば移植性をあまり気にせず使える機能となっています。

皆さん同じ問題に困っていたのでしょう。もうC, C++ 規格側を変えた方が良い気がするんですけど…、何か互換性の問題があるのでしょうか。

（追記）省略記号のみではダメな理由

コメントでも指摘いただきましたが、上記の例だと具体的に何が問題か伝わらないので追記します。

下記のように書けば、引数が1個でも文法的にOKで、先頭に固定されたヘッダ名を足すこともできます。

#include <cstdio>

#define DEBUG_LOG(...) std::printf("debug: " __VA_ARGS__)

int main(int argc, char *argv[])
{
    DEBUG_LOG("Hello World.\n"); //well-formed
    DEBUG_LOG("Hello World %d.\n", 2); //well-formed

    return 0;
}

$ g++ -Wall --std=c++0x variadic_macros.cpp -pedantic-errors

$ ./a.out
debug: Hello World.
debug: Hello World 2.

ところがもう少し凝ったこと、例えばヘッダの文字列を場合によってError: に変えたい、関数名を出したいなど、何かしら引数を渡さなければならない場合は、上記の定義では実現できません。

#include <cstdio>

//やりたいこと: 
//  この呼び出しを…
//    DEBUG_LOG("Hello World.\n");
//  このように展開したい
//    printf("%s: " "Hello World.\n", __func__);

//このマクロ定義なら記述可能
#define DEBUG_LOG(fmt, ...)    printf("%s: " fmt, __func__, ##__VAR_ARGS__)

//このマクロ定義では記述不可能、__func__ を書ける場所が無いため
//#define DEBUG_LOG(...)    printf("%s: " __VA_ARGS__ ...?

int main(int argc, char *argv[])
{
    DEBUG_LOG("Hello World.\n");
    DEBUG_LOG("Hello World %d.\n", 2);

    return 0;
}

$ g++ -Wall --std=c++0x variadic_macros.cpp

$ ./a.out
main: Hello World.
main: Hello World 2.

GNU拡張構文のありがたみが身に沁みますね。