[インデックス 16038] ファイルの概要

このコミットは、Go言語プロジェクトの内部ツールであるcmd/ccディレクトリ内のcc.hヘッダーファイルに対する変更です。cmd/ccは、Goのツールチェインの一部として使用されるCコンパイラ（またはそのフロントエンド）に関連するコードを含んでいます。具体的には、このファイルはCコンパイラが使用する型定義、マクロ、および#pragmaディレクティブを定義しており、コンパイラの動作やコード生成に影響を与えます。

コミット

このコミットは、cmd/cc/cc.hファイルに特定の#pragmaディレクティブを追加することで、cmd/cc/sub.cファイル内で使用されている%Sフォーマット指定子に関するフォーマット整合性警告を解消することを目的としています。これにより、コンパイラが可変引数関数（例: printfのような関数）の引数型を正しくチェックできるようになり、潜在的な実行時エラーを防ぎます。

GitHub上でのコミットページへのリンク

https://github.com/golang/go/commit/3467068ef42ddc477569a89f3789a80e8b00a887

元コミット内容

commit 3467068ef42ddc477569a89f3789a80e8b00a887
Author: Lucio De Re <lucio.dere@gmail.com>
Date:   Mon Apr 1 14:21:15 2013 -0700

    cmd/cc/cc.h: Add a #pragma for %S used (only) in cmd/cc/sub.c.
    Eliminates a format consistency warning.
    
    R=gloang-dev, r
    CC=golang-dev
    https://golang.org/cl/8217043

変更の背景

Go言語の初期のバージョンや、ランタイムなどの低レベルな部分は、C言語で記述され、Goのツールチェインに含まれるカスタムCコンパイラ（cmd/cc）によってコンパイルされていました。このような環境では、標準的なCコンパイラとは異なる、あるいは拡張された#pragmaディレクティブが使用されることがあります。

このコミットの背景には、cmd/cc/sub.cファイル内で可変引数関数（おそらくprint系の関数）が%Sというフォーマット指定子を使用しており、その引数としてushort*型が渡されていたという状況があります。しかし、コンパイラはこの%S指定子とushort*型の関連性を認識していなかったため、フォーマット文字列と引数の型が一致しないという「フォーマット整合性警告」が発生していました。

このような警告は、コンパイル時には問題なくとも、実行時に未定義の動作を引き起こす可能性があるため、開発プロセスにおいては非常に重要視されます。特に、低レベルなコードやコンパイラ自体のような基盤部分では、厳密な型チェックと警告の排除が品質と安定性のために不可欠です。

この警告を解消し、コンパイラに%Sがushort*型に対応することを明示的に伝えるために、#pragma varargckディレクティブがcc.hに追加されました。

前提知識の解説

1. `#pragma`ディレクティブ

#pragmaは、C言語およびC++言語におけるプリプロセッサディレクティブの一つで、コンパイラに対して特定の情報や指示を与えるために使用されます。これは標準化された機能ではなく、コンパイラの実装に依存する拡張機能であることが多いです。コンパイラごとに異なる#pragmaが提供され、最適化の指示、警告の抑制、構造体のアライメント制御など、多岐にわたる用途で利用されます。

2. `varargck`プラグマ

varargckは、特にPlan 9オペレーティングシステムのCコンパイラ（8c, 6c, 5cなど）で導入された#pragmaディレクティブです。Go言語のツールチェインに含まれるCコンパイラ（cmd/cc）は、このPlan 9のコンパイラ設計思想を多く引き継いでいます。

varargckプラグマの主な目的は、printfやscanfのような可変引数関数（variadic functions）のフォーマット文字列と、それに続く引数の型の一貫性をコンパイル時にチェックすることです。これにより、実行時エラーの原因となる型不一致を早期に発見できます。

#pragma varargck type "X" T の形式で記述され、これは「フォーマット指定子%Xが使用される場合、対応する引数の型はTであるべきだ」ということをコンパイラに伝えます。

3. フォーマット指定子と`%S`

C言語のprintf系関数では、フォーマット文字列内の%に続く文字（例: %d, %s, %f）が、対応する引数の型と表示形式を指定します。

%d: 整数 (int)
%s: 文字列 (char*)
%f: 浮動小数点数 (double)

などがあります。

%Sは標準Cライブラリのprintfには通常存在しない、あるいは異なる意味を持つことが多いフォーマット指定子です。例えば、Windowsのprintfではワイド文字列（wchar_t*）を示すために使われることがありますが、このGoのコンテキストでは、ushort*型（符号なし短整数へのポインタ）を扱うためのカスタム指定子として使用されていました。これは、Goの内部Cコードが特定のデータ構造や表現を使用しているためと考えられます。

4. `ushort*`型

ushortはunsigned shortの略で、符号なし短整数型を意味します。通常、16ビット（2バイト）の整数値を格納します。ushort*はその型へのポインタ、つまりushort型の値が格納されているメモリのアドレスを指します。この文脈では、おそらくushortの配列や、ushortで表現される何らかのデータ（例えば、UTF-16のような文字コードのシーケンス）へのポインタとして使用されていたと推測されます。

5. Go言語の内部Cコードと`cmd/cc`

Go言語は、そのランタイム、ガベージコレクタ、スケジューラなど、パフォーマンスが要求される低レベルな部分の一部をC言語（またはアセンブリ言語）で実装しています。これらのCコードは、Goの標準的なコンパイラ（gc）ではなく、Goプロジェクト独自のCコンパイラ（cmd/cc、cmd/5c、cmd/6cなど、ターゲットアーキテクチャに応じて名前が変わる）によってコンパイルされます。これらのコンパイラは、Plan 9のコンパイラツールチェインをベースにしており、その結果、varargckのようなPlan 9由来の#pragmaが使用されることがあります。

技術的詳細

このコミットの技術的詳細を掘り下げると、#pragma varargck type "S" ushort*という行がsrc/cmd/cc/cc.hに追加されたことの具体的な意味と影響が明らかになります。

`varargck`の動作原理

varargckプラグマは、コンパイラが可変引数関数の呼び出しを解析する際に、フォーマット文字列と引数の型を照合するためのルールを提供します。通常、コンパイラはprintfのような関数を特別扱いし、フォーマット文字列を解析して、それに続く引数の型が期待されるものと一致するかどうかをチェックします。しかし、カスタムのフォーマット指定子（この場合は%S）や、標準ライブラリにはない型（この場合はushort*）が使用される場合、コンパイラはデフォルトではその関連性を知りません。

#pragma varargck type "S" ushort*というディレクティブは、コンパイラに対して以下のルールを明示的に伝えます。「もし可変引数関数のフォーマット文字列中に%Sという指定子が現れた場合、その%Sに対応する引数はushort*型であると期待せよ。」

このルールが追加されることで、cmd/cc/sub.c内で%Sが使用され、かつushort*型の引数が渡されている箇所で、コンパイラはもはや「フォーマット文字列と引数の型が一致しない」という警告を発しなくなります。これは、コンパイラがその組み合わせを「正しい」と認識するようになったためです。

フォーマット整合性警告の解消

この警告は、通常、以下のような状況で発生します。

// cc.h に #pragma varargck type "S" ushort* がない場合
void my_print_func(const char *fmt, ...); // 可変引数関数

void some_function() {
    ushort *data = get_ushort_data();
    my_print_func("Processing data: %S\n", data); // ここで警告が発生する可能性
}

コンパイラはmy_print_funcの定義を見て、最初の引数がフォーマット文字列であることを認識しますが、%Sという指定子に対してどのような型の引数が続くべきかを知りません。もし%Sが標準的なフォーマット指定子（例: %sがchar*を期待するように）として定義されていない場合、コンパイラは型不一致の可能性を指摘する警告を発します。

#pragma varargck type "S" ushort*が追加されると、コンパイラは%Sがushort*型と関連付けられていることを学習し、上記のコードは警告なしでコンパイルされるようになります。これにより、コードの品質が向上し、開発者は本当に修正が必要な警告に集中できるようになります。

`cmd/cc/sub.c`との関連

コミットメッセージには「%S used (only) in cmd/cc/sub.c」と明記されています。これは、この特定のフォーマット指定子%Sが、GoのCコンパイラ内部のsub.cというファイルでのみ使用されていることを示唆しています。sub.cは、おそらくコンパイラのサブシステムの一部であり、特定の内部データ構造（ushort*で表現されるもの）をデバッグ出力したり、ログに記録したりするためにこのカスタムフォーマットを使用していたと考えられます。

この変更は、Goのツールチェインの堅牢性を高め、コンパイル時の警告を減らすことで、開発体験を向上させるための小さな、しかし重要な改善です。

コアとなるコードの変更箇所

--- a/src/cmd/cc/cc.h
+++ b/src/cmd/cc/cc.h
@@ -800,6 +800,7 @@ int	machcap(Node*);
 #pragma	varargck	type	"Q"	int32
 #pragma	varargck	type	"O"	int
 #pragma	varargck	type	"O"	uint
+#pragma	varargck	type	"S"	ushort*
 #pragma	varargck	type	"T"	Type*
 #pragma	varargck	type	"U"	char*
 #pragma	varargck	type	"|"	int

コアとなるコードの解説

変更はsrc/cmd/cc/cc.hファイル内の1行の追加のみです。

追加された行: #pragma varargck type "S" ushort*

この行は、前述の「前提知識の解説」および「技術的詳細」で説明した通り、Plan 9由来のvarargckプラグマを使用しています。

#pragma varargck: コンパイラに対して可変引数関数の型チェックに関する指示を与えることを示します。
type: varargckプラグマのサブコマンドで、特定のフォーマット指定子と引数の型のマッピングを定義します。
"S": フォーマット文字列内で使用されるカスタムフォーマット指定子です。このコミットの背景にある警告は、%Sが使用されていることによって発生していました。
ushort*: %Sフォーマット指定子に対応する引数が期待される型です。つまり、%Sが使われた場合、コンパイラはushort*型の引数が渡されることを期待するようになります。

この1行の追加により、cmd/ccコンパイラは、cmd/cc/sub.c（または将来的に%Sを使用する他のファイル）で%Sとushort*の組み合わせが使用された際に、それが正しい型の一致であると認識し、不要なフォーマット整合性警告を発しなくなります。これは、コンパイラの内部的な型チェックメカニズムを正確に調整し、コードの健全性を保つための重要な修正です。

参考にした情報源リンク

コミット情報: /home/orange/Project/comemo/commit_data/16038.txt
GitHubコミットページ: https://github.com/golang/go/commit/3467068ef42ddc477569a89f3789a80e8b00a887
Plan 9 C Compiler Documentation (Web検索による): pragma varargckの動作原理を理解するために参照しました。
Go言語の内部構造に関する一般的な知識。
C言語の#pragmaおよび可変引数関数の一般的な知識。

Keyboard shortcuts

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