C++ での Object Pascal ジェネリックスの扱い方

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Object Pascal でサポートされている機能であるジェネリックスを扱う際に発生するおそれのあるプログラミング上の問題をいくつか説明します。

Object Pascal ジェネリックスはテンプレートとして C++ に公開されます。ただし、インスタンス化が Object Pascal 側では行われるのに対して C++ では行われないことを理解しておくことが重要です。そのため、これらのテンプレートは Object Pascal コードで明示的にインスタンス化された型にのみ使用することができます。たとえば、以下のような簡単なジェネリックス TList<T> を Object Pascal で宣言するとしましょう。

 
unit MyUnit;

interface
  uses System.Generics.Collections;

type
  MyTList<T> = class(TList<T>)
  public
    // Anchors constructor/destructor
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;

    class procedure Cleanup(var L: MyTList<T>); static;
  end;

  // DoubleList: instantiates MyTList<double>
  DoubleList = class(MyTList<double>)
  end;

  // StringList: instantiates MyTList<string>
  StringList = class(MyTList<string>)
  end;

implementation

class procedure MyTList<T>.Cleanup(var L: MyTList<T>);
begin
  L.Free;
end;

constructor MyTList<T>.Create;
begin
  inherited;
end;

destructor MyTList<T>.Destroy;
begin
  inherited;
end;

end.

上記のインターフェイスは以下のように C++ に公開されます。

#ifndef DelphiunitHPP
#define DelphiunitHPP

#pragma delphiheader begin
#pragma option push
#pragma option -w       // Display all warnings
#pragma option -w-inl   // Functions %s are not expanded inline
#pragma option -w-8111  // Accessing deprecated entity
#pragma option -Vx      // Zero-length empty class member
#pragma pack(push,8)
#include <System.hpp>   // Pascal unit
#include <SysInit.hpp>  // Pascal unit
#include <System.Generics.Collections.hpp>  // Pascal unit
#include <System.Generics.Defaults.hpp> // Pascal unit
#include <System.Types.hpp> // Pascal unit

//-- user supplied -----------------------------------------------------------

namespace Delphiunit
{
//-- type declarations -------------------------------------------------------
template<typename T> class DELPHICLASS MyTList__1;
// Template declaration generated by Delphi parameterized types is
// used only for accessing Delphi variables and fields.
// Don't instantiate with new type parameters in user code.
template<typename T> class PASCALIMPLEMENTATION MyTList__1 : public System::Generics::Collections::TList__1<T>
{
    typedef System::Generics::Collections::TList__1<T> inherited;

public:
    __fastcall MyTList__1(void);
    __fastcall virtual ~MyTList__1(void);
    static void __fastcall Cleanup(MyTList__1<T>* &L);
};


class DELPHICLASS DoubleList;
class PASCALIMPLEMENTATION DoubleList : public MyTList__1<double>
{
    typedef MyTList__1<double> inherited;

public:
    /* {MyUnit}MyTList<System_Double>.Create */ inline __fastcall DoubleList(void) : MyTList__1<double>() { }
    /* {MyUnit}MyTList<System_Double>.Destroy */ inline __fastcall virtual ~DoubleList(void) { }

};


class DELPHICLASS StringList;
class PASCALIMPLEMENTATION StringList : public MyTList__1<System::UnicodeString>
{
    typedef MyTList__1<System::UnicodeString> inherited;

public:
    /* {MyUnit}MyTList<System_string>.Create */ inline __fastcall StringList(void) : MyTList__1<System::UnicodeString>() { }
    /* {MyUnit}MyTList<System_string>.Destroy */ inline __fastcall virtual ~StringList(void) { }

};


//-- var, const, procedure ---------------------------------------------------
}   /* namespace Delphiunit */
#if !defined(DELPHIHEADER_NO_IMPLICIT_NAMESPACE_USE) && !defined(NO_USING_NAMESPACE_DELPHIUNIT)
using namespace Delphiunit;
#endif
#pragma pack(pop)
#pragma option pop

#pragma delphiheader end.
//-- end unit ----------------------------------------------------------------
#endif  // DelphiunitHPP

上記の Object Pascal ユニットから生成された .obj とリンクされる C++ コードでは、MyTList__1<double> または MyTList__1<System::String> のインスタンスを使用することができます。

C++ コードでは、Object Pascal 側でジェネリックのインスタンス化の対象となった型に限り、Object Pascal で定義されたジェネリックスを直接使用することができます。たとえば、Object Pascal ユニットでは MyTList<String>MyTList<double> をインスタンス化するため、ここでこれらを使用することができます。ただし、MyTList__1<char> を使おうとすると、エラーになります。Object Pascal 側で MyTList<AnsiChar> をインスタンス化していないからです。

 
void UseDLists()
{
  MyTList__1<double>* dblList = new MyTList__1<double>();
  dblList->Add(1.0);
  dblList->Add(1.5);
  double d = dblList->Items[1];
#ifdef _WIN64
  delete dblList
#else
  MyTList__1<double>::Cleanup(dblList);
#endif

  MyTList__1<System::String> *strList = new MyTList__1<System::String>();
  strList->Add("First");
  strList->Add("Second");
  strList->Add("Third");
  assert(strList->Count == 3);

  System::String str = strList->Items[0];
  assert(str == "First");
  assert(strList->Items[1] == "Second");
  assert(strList->Items[2] == "Third");

  strList->Insert(0, "Inserted");
  assert(strList->Count == 4);
  assert(strList->Items[0] == "Inserted");
  assert(strList->Items[1] == "First");

  strList->Reverse();
  assert(strList->Items[0] == "Third");
  assert(strList->Items[1] == "Second");
  assert(strList->Items[2] == "First");
  assert(strList->Items[3] == "Inserted");

  assert(strList->Contains("Inserted"));
  assert(!strList->Contains("Not Inserted"));

  strList->Sort();
  strList->Remove("Inserted");

  assert(strList->Items[0] == "First");
  assert(strList->Items[1] == "Second");
  assert(strList->Items[2] == "Third");

#ifdef _WIN64
  delete strList;
#else
  MyTList__1<System::String>::Cleanup(strList);
#endif
}

Object Pascal 側でインスタンス化されていない型の Object Pascal ジェネリックスを C++ コードで使おうとすると、リンク時にエラーになります。たとえば、以下のコードでは、Object Pascal コードで MyTList<AnsiChar> を明示的にインスタンス化していないにもかかわらず、MyTList__1<char> を使おうとしています。

 
void UseListOfChar()
{
  MyTList__1<char>* charList = new MyTList__1<char>();
  charList->Add('a');
  // …
}

上記のコードをコンパイルすると、リンク時に以下のエラーが発生します。

[ilink32 エラー] エラー: 未解決の外部シンボル 'Delphiunit::MyTList__1<char>::' が CPPUNIT.OBJ から参照されています
[ilink32 エラー] エラー: 未解決の外部シンボル '__fastcall Delphiunit::MyTList__1<char>::MyTList__1<char>()' が CPPUNIT.OBJ から参照されています
[ilink32 エラー] エラー: 未解決の外部シンボル '__fastcall System::Generics::Collections::TList__1<char>::Add(const const char)' が CPPUNIT.OBJ から参照されています
[ilink32 エラー] エラー: リンクを実行できません

このエラーをなくすには、Object Pascal コードで型 MyTList<AnsiChar> を必ず使用することが必要です。

関連項目