記号の早見表
C++ の第 2〜6 章と、第 7〜9 章で MISO のコードを読みながら、記号やキーワードの意味を確かめるための表です。 通読する必要はありません。各行の「詳しい説明」から本文の章へ戻れます。
目次
読み方の基本：宣言か式か
C++ では、同じ記号が宣言（新しい名前を作る文）と式（すでにある名前を使う計算）で別の意味になります。 記号に迷ったら、まずその行が名前を作っているのか、使っているのかを確かめます。
double a = 1.0;
double *p = &a; // * in a declaration: p is a "pointer to double". & in an expression: address of a
*p = 2.0; // * in an expression: write 2.0 to what p points to (a)
double &r = a; // & in a declaration: r is an alias (reference) of a
以下の表では、a・b を double の変数、p を double * 型のポインタ、T をテンプレート引数の型として読みます。
* と & と &&
見かけた形 |
宣言か式か |
意味 |
詳しい説明 |
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宣言 |
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式 |
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式 |
掛け算です |
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宣言 |
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宣言（引数） |
参照渡しです。関数の中で |
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宣言（引数） |
読むだけの参照渡しです。コピーせず、変更もしません |
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式 |
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式 |
クラス |
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式 |
論理積（かつ）です。Fortran の |
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宣言（引数） |
右辺値参照です。ムーブ（中身の移し替え）を受け取るときに使います |
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宣言 |
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宣言 |
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宣言（メンバ） |
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宣言（引数） |
ポインタを指すポインタです。 |
MISO のソースは double *p のように * と & を名前の側に付けて書きます（.clang-format の設定）。
double* p と double *p は同じ意味です。
名前とメンバを指す記号（:: . ->）
見かけた形 |
意味 |
詳しい説明 |
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名前空間の中の名前です。 |
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名前空間 |
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先頭の |
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クラスに属する名前（ |
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テンプレート引数 |
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実体（または参照）のメンバを使います |
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ポインタ |
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メンバ関数の中で、自分自身を指すポインタ |
括弧（<> [] () {}）
見かけた形 |
意味 |
詳しい説明 |
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標準ライブラリなど、決まった場所にあるヘッダを読み込みます |
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自分のファイルからの相対位置でヘッダを探して読み込みます |
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比較、ビットのずらし、出力です |
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テンプレート引数です。山括弧まで含めて 1 つの型の名前になります |
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後から決める型の名前を宣言します |
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完全な特殊化です（すべてのテンプレート引数を決めた定義） |
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変数テンプレート・関数テンプレートに型を指定して使います |
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CUDA のカーネルの起動です。C++ の記号ではありません |
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配列や |
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宣言の |
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配列の確保と解放です |
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ラムダ式（名前のない関数）の始まりです。 |
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関数の呼び出しです |
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宣言の |
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宣言の後の |
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計算の順序を決める括弧です |
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処理のまとまり（ブロック）です。中で宣言した変数は |
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クラスの本体です。 |
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波括弧による初期化です |
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型の値を初期値なしで作る式です。タグ型を関数に渡すときに使います |
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コンストラクタの初期化子リストです（ |
<...> と (...) の区別が大切です。Array3D<float> a(4, 4, 4); の float は型の指定、4, 4, 4 はコンストラクタへ渡す値です。
その他の演算子
見かけた形 |
意味 |
詳しい説明 |
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代入です。比較は |
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等しい・等しくない（Fortran の |
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論理和（または）、否定（Fortran の |
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整数の割り算の余り（Fortran の |
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デストラクタ（後片付けの関数）の名前です |
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関数の本体の代わりに書く指定です。コンパイラに用意させる・使えなくする |
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クラスの宣言での |
プリプロセッサの記号（#）
# で始まる行は、コンパイルの前にプリプロセッサが処理します。C++ の文法とは別の、テキストの置き換えです。
見かけた形 |
意味 |
詳しい説明 |
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ファイルの中身をその場所に読み込みます |
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同じヘッダを 2 回読み込まないようにします |
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マクロが定義されているかで、コンパイルする部分を選びます。Fortran の |
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CUDA のコンパイラ（nvcc）でビルドしているときだけ有効な部分です |
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マクロの定義を取り消します |
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行末の |
マクロの定義を次の行へ続けます |
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マクロの中の |
前後をつないで 1 つの名前にします（ |
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マクロの中の |
引数を文字列にします（ |
キーワード
宣言の中の位置によって意味が変わるものを中心にまとめます。
キーワード |
見かけた形と意味 |
詳しい説明 |
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ヘッダに定義を置く通常の関数や変数に付けます。速くする指定ではありません |
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クラスの中では、実体によらずクラスに属するメンバです |
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コンストラクタによる暗黙の型変換を禁止します |
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関数が例外を外へ出さないことを表します |
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実行時に派生クラスの関数を選ぶ仮想関数です。MISO では使っていません |
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式を実行せずに、その型を求めます |
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条件がコンパイル時に決まる分岐です。選ばれない側は組み込まれません |
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条件が偽ならコンパイルエラーにします |
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どこも指していないポインタです |
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メンバ関数の中で、自分自身を指すポインタです。ラムダの中で使うと GPU で問題になります |
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クラスの宣言です。 |
MISO と CUDA の記号
C++ のキーワードではなく、MISO や CUDA が用意する名前です。
見かけた形 |
意味 |
詳しい説明 |
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demo で |
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計算とメモリの場所を表すタグ型です（ |
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ラムダ式の始まりを表すマクロです。CPU のビルドでは |
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関数を CPU・GPU のどちらから呼べるかの指定です。CPU だけのビルドでは空になります（ |
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GPU で動くカーネル関数の指定です |
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MPI のライブラリの型と関数です |
宣言を読むときの確認順序
長い宣言は、次の順に分けて読みます。
名前を見つけます。 変数・関数・型のどれを宣言しているかを確かめます。
型を読みます。
<...>まで含めて 1 つの型です。template <...>が前にあれば、山括弧の中の名前は後から決まる型です。値・参照・ポインタを区別します。 名前に
&や*が付いているかを見ます。constの対象を確かめます。 値、指す先、ポインタ自身、メンバ関数のどれかを区別します。作り方と寿命を確かめます。 初期値、引数、戻り値がどの実体を使い、いつまで使えるかを追います。
例として、miso/include/miso/mhd_integrator.hpp の宣言を分けて読みます。
template <typename Real, typename Source>
__host__ __device__ inline Real source_vx(const Source &src,
const FieldsView<const Real> &qq,
int i, int j, int k);
部分 |
読み方 |
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CPU からも GPU からも呼べる関数です |
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ヘッダに置く関数です |
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名前は |
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ソース項の実体を、読むだけの参照で受け取ります |
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要素を読むだけの View（ |
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格子点の添字を値で受け取ります |