C でコンパイラが生成したテンプレートのインスタンス化を検査する

C では、テンプレート関数とクラスにより、次のような汎用機能を定義することでコードの再利用が可能になります。さまざまなタイプに特化しています。テンプレートのインスタンス化のためにコンパイラによって生成されたコードを理解するには、これらのインスタンス化された関数またはクラスを可視化すると役立ちます。

Clang の AST 印刷機能

1 つのツールこの可視性を提供するのは、C 用に広く使用されているコンパイラである Clang の抽象構文ツリー (AST) 印刷機能です。 AST は、テンプレートのインスタンス化用に生成されたコードを含む、コンパイル前のコードの内部表現を表します。

C テンプレートのインスタンス化された AST を出力するには、-Xclang -ast-print フラグと、実際のコンパイルを防止する -fsyntax-only フラグ。

たとえば、次のコードを考えてみましょう。

template  T add(T a, T b) {
    return a   b;
}

void tmp() {
    add(10, 2); // Call the template with int specialization
}

このコードの AST を表示するには、次のコマンドを実行します:

$ clang   -Xclang -ast-print -fsyntax-only test.cpp

出力例

出力には、インスタンス化された add 関数を含む AST が含まれます。

template  T add(T a, T b) {
    return a   b;
}
template int add(int a, int b) {
    return a   b;
}
void tmp() {
    add(10, 2);
}

この出力では、インスタンス化された add 関数がテンプレートの特殊化として表示され、関数が生成された特定の型 (int) を示します。

結論

Clang の AST 出力機能は、テンプレートのインスタンス化のためにコンパイラーによって生成されたコードを検査する便利な方法を提供します。これは、実装の詳細を理解し、デバッグし、C でのテンプレートベースのコードを最適化するのに非常に貴重です。