第9章：コンパイラ拡張と標準適合

この章で学ぶこと

• GCC/Clangの主要な拡張
• __attribute__ の活用
• コンパイラオプションと標準モード
• 拡張を使わない移植可能なコード

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9.1 コンパイラ拡張とは

定義

標準規格で規定されていない機能。コンパイラ固有。

よく使われる拡張

• __attribute__
• typeof（C23で標準化）
• Statement expressions
• Nested functions（GCCのみ）

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9.2 GCC/Clang の __attribute__

関数属性

/* 非戻り関数 */
void die(const char *msg) __attribute__((noreturn));

/* 純粋関数（副作用なし、同じ引数で同じ結果） */
int square(int x) __attribute__((pure));

/* 定数関数（グローバル状態も参照しない） */
int add(int a, int b) __attribute__((const));

/* printf形式のチェック */
void log_msg(const char *fmt, ...) __attribute__((format(printf, 1, 2)));

/* 非推奨 */
void old_api(void) __attribute__((deprecated("use new_api instead")));

/* インライン化を強制 */
__attribute__((always_inline)) inline int fast_op(int x);

変数属性

/* アラインメント */
int data __attribute__((aligned(16)));

/* セクション指定 */
int persistent __attribute__((section(".data")));

/* 未使用警告を抑制 */
int reserved __attribute__((unused));

型属性

/* パックド構造体（パディングなし） */
struct __attribute__((packed)) packet {
    uint8_t type;
    uint32_t data;
};

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9.3 C23での標準化

属性構文

/* C23標準属性 */
[[noreturn]] void die(const char *msg);
[[deprecated("use new_api")]] void old_api(void);
[[maybe_unused]] int reserved;
[[nodiscard]] int important_func(void);

typeof

/* C23で標準化 */
int x = 42;
typeof(x) y = x;  /* int y = x; と同等 */
typeof_unqual(const int) z;  /* int z; */

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9.4 標準モードの指定

GCC/Clang オプション

# 標準モード
gcc -std=c89 file.c
gcc -std=c99 file.c
gcc -std=c11 file.c
gcc -std=c17 file.c
gcc -std=c23 file.c

# GNU拡張付き（デフォルト）
gcc -std=gnu11 file.c

# 厳格な標準適合
gcc -std=c11 -pedantic file.c
gcc -std=c11 -pedantic-errors file.c

拡張の検出

#if defined(__GNUC__) && !defined(__STRICT_ANSI__)
    /* GCC拡張が利用可能 */
#endif

#if __STDC_VERSION__ >= 201112L
    /* C11以降 */
#endif

#if __STDC_VERSION__ >= 202311L
    /* C23以降 */
#endif

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9.5 移植可能なコード

属性のラッパー

#if defined(__GNUC__) || defined(__clang__)
    #define NORETURN __attribute__((noreturn))
    #define PRINTF_LIKE(f, a) __attribute__((format(printf, f, a)))
#elif defined(_MSC_VER)
    #define NORETURN __declspec(noreturn)
    #define PRINTF_LIKE(f, a)
#else
    #define NORETURN
    #define PRINTF_LIKE(f, a)
#endif

C23対応

#if __STDC_VERSION__ >= 202311L
    #define NODISCARD [[nodiscard]]
#elif defined(__GNUC__)
    #define NODISCARD __attribute__((warn_unused_result))
#else
    #define NODISCARD
#endif

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9.6 Statement Expressions（GCC拡張）

/* 複合文を式として使用 */
#define max(a, b) ({        \
    typeof(a) _a = (a);     \
    typeof(b) _b = (b);     \
    _a > _b ? _a : _b;      \
})

int m = max(x++, y++);  /* x++, y++ は一度だけ評価 */

注意: GCC/Clang固有。移植性なし。

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9.7 この章のまとめ

GCC/Clang拡張

• __attribute__((noreturn)), __attribute__((format))
• typeof（C23で標準化）
• Statement expressions

標準適合

• -std=cXX -pedantic で厳格モード
• 拡張を使う場合はラッパーマクロで

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確認問題

問題1

問題2

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次の章では、C23と将来の展望について学びます。