#jostik #compiler

Обзор жостиков C++ 😎 (номер 0x00000002)

1️⃣ Сделай сам requires-clause для полей класса 😶

Шаблоны C++ развиваются в сторону упрощения - многое было сделано, чтобы избавиться от enable_if и ручной специализации шаблонов.

Одна из фичей - сейчас можно наложить trailing requires-clause на класс и на метод, чтобы ограничить их использование:

template<typename T>
  requires std::copyable<T> && std::movable<T>
struct Blow {
  void make_job()
    requires (sizeof(T) > 100)
  { /* ... */ }
};

Логичным следующим шагом должно стать ограничение на поле класса.

Такое опциональное наличие поля было бы полезно везде, где из-за свойств шаблонной сущности меняется размер класса. Например делетеры в умных указателях (как std::unique_ptr). Или отсутствие поля "size", если он указан в шаблоне (как std::span).

Супер синтетический пример, как это должно работать у вектора, который на стеке или куче в зависимости от параметра:

template<typename T, std::size_t N = 0>
class JanusVector {
private:
  // static vector, N is fixed
  std::array<T, N> arr_ requires (N > 0);

  // dynamic vector, N is not fixed
  std::size_t size_ requires (N == 0);
  T* data_ requires (N == 0);
};

// ...

int main() {
  JanusVector<int, 228> vec1;
  static_assert(sizeof(vec1) == 4 * 228);

  JanusVector<int> vec2;
  static_assert(sizeof(vec2) == 16);
}

Недавно мной была вкинута идея в разнорабочую группу по C++, пока без эффекта 🥱

Решил для прикола сделать реализацию этой фичи на Clang 👀
(Ссылки: как настроить сетап для clang, как создать свой keyword)

Дифф за пару вечеров получился не очень большим (он на gist.github.com), состоит из таких кусков:
1️⃣ В парсере разрешить парсить выражение trailing requires-clause после полей класса.
2️⃣ Сохранять это выражение в класс FieldDecl, вычислять его значение в методе isRequiresClauseSatisfied.
3️⃣ Добавить проверки в LayoutBuilder'е, чтобы не вкомпилировать storage под неудовлетворяющие поля.
4️⃣ Диагностировать обращения к неудовлетворяющим полям (создается ошибка компиляции).
5️⃣ Осторожно проинстанцировать выражение во время инстанциации шаблона 😠 Непроинстанцированные зависимые константные выражения невычисляемы!

Вот так можно делать proof of concept фичи 🥂 Это самый базовый пример, еще не рассмотрено несколько концептуальных вопросов, например:
1️⃣ Разрешить ли одинаковые имена у полей, если они никогда не скомпилируются вместе в одном классе?
2️⃣ Нужно ли помещать поле в скоуп выражения, для такого:

    // типа поле `kek_` скомпилится если у него будет метод `foo()`
    T kek_ requires requires { kek_.foo(); };

3️⃣ Всякие мелкие баги, наподобии того что в реализации не запрещено брать адрес &Foo::kek у нескомпилировавшегося поля kek.

В КОММЕНТАРИЯХ ЕЩЕ ТРИ ЖОСТИКА C++ 🏃