C++

C++ ^{[ c ]}は、デンマークのコンピュータ科学者ビャルネ・ストロヴストルップによって作成された、高水準の汎用プログラミング言語です。1985年にC言語の拡張として初めてリリースされ、オブジェクト指向（OOP）機能が追加されました。その後、OOPやその他の機能が追加され、大幅に拡張されました。1997年現在C++98 標準化以降、C++ はマイクロコンピュータなどのシステムやLinuxやWindowsなどのオペレーティングシステム向けの低レベルメモリ操作機能に加えて、関数型機能を追加し、さらに後には汎用プログラミング(テンプレートの使用による) などの機能も追加されました。C++ は通常コンパイル言語として実装され、フリーソフトウェア財団、LLVM、マイクロソフト、インテル、エンバカデロ、オラクル、IBMなど、多くのベンダーがC++ コンパイラを提供しています。^{[ 16 ]}

C++ は、システム プログラミングや組み込み、リソース制約のあるソフトウェア、大規模システムを念頭に置いて設計されており、パフォーマンス、効率性、使用の柔軟性が設計上の特長となっています。^{[ 17 ]} C++ は、ソフトウェア インフラストラクチャやリソース制約のあるアプリケーションなど、他の多くのコンテキストでも有用であることがわかっています。^{[ 17 ]}デスクトップ アプリケーション、ビデオゲーム、サーバー( e コマース、ウェブ検索、データベースなど)、パフォーマンスが重要なアプリケーション (電話交換機や宇宙探査機など)が含まれます。^{[ 18 ]}

C++ は国際標準化機構(ISO)によって標準化されており、最新の標準バージョンは 2024 年 10 月にISO/IEC 14882:2024 (非公式にはC++23として知られています) として ISO によって承認および発行されています。^{[ 19 ]} C++ プログラミング言語は、最初に 1998 年にISO/IEC 14882:1998として標準化され、その後、C++03、C++11、C++14、C++17、およびC++20標準によって修正されました。次のC++23標準は、新機能と拡張された標準ライブラリでこれらに取って代わりました。1998 年の最初の標準化の前に、C++ は 1979 年以来ベル研究所のストロストルップによって C 言語の拡張として開発されました。彼は、プログラム編成のための高レベル機能も提供する、C に似た効率的で柔軟な言語を求めていました。^{[ 20 ]} 2012年以降、C++は3年ごとのリリーススケジュールで運用されており^{[ 21 ]}、次の標準はC++29となる予定です。 ^{[ 22 ]}

1979年、デンマークのコンピュータ科学者であるビャルネ・ストロヴストルップは、 C++の前身である「C with Classes 」の開発に着手した。 ^{[ 23 ]}当初、ストロヴストルップの「C with Classes」は、CコンパイラであるCpreに、クラス、派生クラス、厳密な型付け、インライン化、デフォルト引数などの機能を追加した。^{[ 24 ]}

1982年、ストロストルップは、従来のコンパイラ技術を用いて、クラスを備えたC言語の改良版および拡張版の設計を開始しました。^{[ 25 ]}この言語は、C++という名前が採用される前に一時的にC84と呼ばれていました。この名前はリック・マスキッティによって提案され、C言語の++インクリメント演算子に由来しています。^{[ 25 ] [ 26 ]}結果として生まれた言語には、仮想関数、関数と演算子のオーバーロード、参照、const改良された型チェック、ユーザー制御のフリーストアメモリ割り当て（new/ delete）、およびBCPLスタイルの単一行//コメントが含まれていました。^{[ 25 ]}ストロストルップはまた、 1982年の春から1983年の夏にかけて、C++コンパイラのフロントエンドであるCfrontを設計および実装しました。 ^{[ 25 ]}

1985年に『The C++ Programming Language』の初版がリリースされ、公式の標準がまだ存在しなかったため、この言語の決定版リファレンスとなった。^{[ 27 ]}同年10月には、C++の最初の商用実装がリリースされた。^{[ 23 ]}

1989年にC++ 2.0がリリースされ、 1991年にはC++プログラミング言語の改訂第2版が出版されました。^{[ 28 ]} 2.0の新機能には、多重継承、抽象クラス、静的メンバ関数、constメンバ関数、保護メンバが含まれていました。1990年には、注釈付きC++リファレンスマニュアルが出版されました。このマニュアルは、将来の標準の基礎となりました。その後、テンプレート、例外、名前空間、新しいキャスト、ブール型などの機能が追加されました。

1998年にC++98がリリースされ、言語が標準化され、2003年にはマイナーアップデート（C++03）がリリースされた。

C++98 以降、C++ は比較的ゆっくりと進化し、2011 年にC++11標準がリリースされ、多数の新機能が追加され、標準ライブラリがさらに拡張され、C++ プログラマにより多くの機能が提供されました。2014 年 12 月にマイナーアップデートのC++14がリリースされた後、 C++17でさまざまな新機能が導入されました。^{[ 29 ]} 2020 年 2 月に最終決定された後、^{[ 30 ]} C++20 標準のドラフトが 2020 年 9 月 4 日に承認され、2020 年 12 月 15 日に正式に公開されました。^{[ 31 ] [ 32 ]}

2018年1月3日、ストロストルップは「C++プログラミング言語の構想と開発」により、 2018年のチャールズ・スターク・ドレイパー工学賞の受賞者として発表された。 ^{[ 33 ]}

2022年12月、C++はTIOBEインデックスで3位にランクインし、インデックス史上初めてJavaを上回った。 2024年11月現在 この言語はPythonに次いで2位にランクインし、Javaは3位となっている。^{[ 34 ]}

2025年3月、ストロストルップは言語コミュニティに対し、この言語を守るよう呼びかけた。この言語は手動メモリ管理を可能にするため、プログラマーが意図せず誤用すると、バッファオーバーフローなどのセキュリティリスクとなるバグがプログラムに導入される可能性がある。^{[ 35 ]}

標準化

C++は、JTC1/SC22/WG21として知られるISOワーキンググループによって標準化されています。ワーキンググループは毎年3週間の会議を開催しています。^{[ 45 ]}これまでにC++標準の7つの改訂版を公開しており、現在は次の改訂版であるC++26に取り組んでいます。

1998年、ISOワーキンググループはC++を初めて標準化し、ISO/IEC 14882:1998（通称C++98）としました。2003年には、C++98で指摘された問題を修正したC++標準の新バージョン、ISO/IEC 14882:2003を発表しました。

次の主要な標準改訂は非公式に「C++0x」と呼ばれていましたが、2011年までリリースされませんでした。 ^{[ 46 ]} C++11 (14882:2011) には、コア言語と標準ライブラリの両方への多くの追加が含まれていました。^{[ 41 ]}

2014年に、C++14（C++1yとも呼ばれる）がC++11の小規模な拡張としてリリースされ、主にバグ修正と小規模な改善が行われた。^{[ 47 ]} 国際標準草案の投票手続きは2014年8月中旬に完了した。^{[ 48 ]}

C++14 の後、 C++17というメジャー改訂版(非公式には C++1z として知られている) が、2017 年 7 月中旬に ISO C++ 委員会によって完成し、2017 年 12 月に承認および公開されました。^{[ 49 ]}

ISOは標準化プロセスの一環として、技術報告書や仕様書も発行しています。

• ISO/IEC TR 18015:2006 ^{[ 50 ]}は、組み込みシステムにおけるC++の使用とC++言語およびライブラリ機能のパフォーマンスへの影響について規定している。
• ISO/IEC TR 19768:2007 ^{[ 51 ]} ( C++テクニカルレポート1としても知られる) は、主にC++11に統合されたライブラリ拡張に関するものである。
• ISO/IEC TR 29124:2010 ^{[ 52 ]} C++17に統合された特殊数学関数について、
• ISO/IEC TR 24733:2011 ^{[ 53 ]} 10進浮動小数点演算について、
• ISO/IEC TS 18822:2015 ^{[ 54 ]}標準ファイルシステムライブラリ、C++17に統合、
• ISO/IEC TS 19570:2015 ^{[ 55 ]}標準ライブラリアルゴリズムの並列バージョンについて、 C++17に統合、
• ISO/IEC TS 19841:2015 ^{[ 56 ]}ソフトウェアトランザクショナルメモリについて、
• ISO/IEC TS 19568:2015 ^{[ 57 ]}は新しいライブラリ拡張セットに関するもので、その一部はすでにC++17に統合されています。
• ISO/IEC TS 19217:2015 ^{[ 58 ]} C++ の概念に関する規格で、C++20に統合されています。
• ISO/IEC TS 19571:2016 ^{[ 59 ]}は並行処理のためのライブラリ拡張に関するもので、その一部は既にC++20に統合されています。
• ISO/IEC TS 19568:2017 ^{[ 60 ]}汎用ライブラリ拡張の新しいセットについて、
• ISO/IEC TS 21425:2017 ^{[ 61 ]}範囲のライブラリ拡張に関する規格、C++20に統合、
• ISO/IEC TS 22277:2017 ^{[ 62 ]}コルーチンに関する規格、 C++20に統合、
• ISO/IEC TS 19216:2018 ^{[ 63 ]}ネットワークライブラリについて、
• ISO/IEC TS 21544:2018 ^{[ 64 ]}モジュールについて、 C++20に統合、
• ISO/IEC TS 19570:2018 ^{[ 65 ]}並列処理のための新しいライブラリ拡張機能セットについて
• ISO/IEC TS 23619:2021 ^{[ 66 ]}反射プログラミング（反射）の新しい拡張機能について、
• ISO/IEC TS 9922:2024 ^{[ 67 ]}は新しい並行性拡張セットに関するものであり、
• ISO/IEC TS 19568:2024 ^{[ 68 ]}は、別の新しいライブラリ拡張セットについて規定しています。

より詳細な技術仕様は現在開発中で、承認待ちです。

C++ 言語には主に 2 つの構成要素があります。1 つは主に C サブセットによって提供されるハードウェア機能の直接マッピング、もう 1 つはそれらのマッピングに基づくオーバーヘッドゼロの抽象化です。Stroustrup は C++ を「効率的で洗練された抽象化を構築および使用するために設計された軽量の抽象化プログラミング言語」と説明しています^{[ 17 ]} 。また、「ハードウェアへのアクセスと抽象化の両方を提供することが C++ の基本です。それを効率的に行うことが、他の言語と区別される点です」とも述べています^{[ 69 ] 。}

C++ はC の構文のほとんどを継承しています。C標準に準拠したハローワールドプログラムは、有効な C++ ハローワールドプログラムでもあります。以下は、 C++ 標準ライブラリのストリーム機能を使用してメッセージを標準出力に書き込むBjarne Stroustrup のハローワールドプログラムのバージョンを改変したものです。^{[ 70 ] [ 71 ] [ d ]}

#include <iostream>int main () {std :: cout << "Hello, world! \n " ;}

C++23以降、 std::print関数とstdモジュールの導入により、これはより簡潔に次のように表現できます。

import std ;int main () {std :: println ( "Hello, world!" );}

C++ 標準は、コア言語と標準ライブラリの両方を規定しています。ライブラリ条項は、ライブラリの内容、整形式の C++ プログラムがライブラリを使用する方法、および準拠する実装に課される要件を記述しています。^{[ 72 ]}

標準ライブラリは、言語サポート、診断、メモリ管理、メタプログラミング、汎用ユーティリティ、コンテナ、イテレータ、範囲、アルゴリズム、文字列、テキスト処理、数値、時間、入出力、並行処理サポートなどの領域に整理されています。^{[ 72 ]}また、C++ヘッダーなどを介してC 標準ライブラリの機能も提供します。C でマクロとして定義されている名前を除き、これらの宣言は名前空間に配置されます。^{[ 73 ]}<cstdio><cstdlib>std

ライブラリ機能は従来、標準ヘッダーを含めることによって利用可能になっていました。たとえば、。 C++20 以降、インポート可能な標準ライブラリヘッダーはヘッダーユニットとしてインポートすることもできます。 C++23 では、名前付き標準ライブラリモジュールとが追加されました。は名前空間 の宣言をエクスポートし、 はC ライブラリ機能に対応するグローバル名前空間の宣言もエクスポートします。^{[ 74 ]}#include<vector>stdstd.compatstdstdstd.compat

標準ライブラリに大きな影響を与えたのは、 1994 年に Alexander Stepanov と Meng Lee によって C++ 標準化委員会に提案された汎用プログラミングライブラリであるStandard Template Library (STL) です。コンテナ、イテレータ、汎用アルゴリズムのモデルは標準 C++ ライブラリの一部となりましたが、標準ライブラリには入出力、ローカリゼーション、診断、C ライブラリのサブセットなど、他にも多くの機能が含まれています。^{[ 75 ] [ 76 ]}

C++ コア ガイドライン^{[ 77 ]}は、C++ ISO ワーキング グループの招集者および議長である Stroustrup と Herb Sutter が主導するイニシアチブであり、プログラマが言語標準 C++11 以降でベスト プラクティスを使用して「モダン C++」を記述できるように支援し、コンパイラおよび静的チェック ツールの開発者が不適切なプログラミング プラクティスを検出するためのルールを作成できるように支援します。主な目的は、型およびリソースが安全な C++ を効率的かつ一貫して記述することです。しかしながら、このガイドラインは ISO C++ 標準委員会によって承認されておらず、委員会の合意を表すものでもありません。^{[ 78 ]}

コアガイドラインは、CPPCon 2015のオープニング基調講演で発表されました^{[ 79 ] 。}

ガイドラインには、コアガイドラインを実装するための型と関数のヘッダーのみのライブラリであるガイドラインサポートライブラリ (GSL) と、ガイドラインのルールを強制するための静的チェッカーツールが付属しています。^{[ 80 ]}この実装の最大のものの 1 つは、Microsoft の実装です。^{[ 81 ]}std::byte GSL の既存の機能の多くは、スマートポインタやなど、後に言語に統合されましたstd::span。^{[ 81 ]}

コンパイラベンダーにより大きな自由を与えるため、C++ 標準化委員会は、名前マングリング、例外処理、その他の実装固有の機能の実装を規定しないことを決定しました。この決定の欠点は、異なるコンパイラによって生成されたオブジェクトコードが互換性がないことが予想されることです。ただし、特定のマシンやオペレーティングシステム向けにコンパイラを標準化しようとする試みもあります。たとえば、Itanium C++ ABI は（その名前にもかかわらず）プロセッサ非依存であり、GCC と Clang によって実装されています。^{[ 82 ]}

• Carbon（プログラミング言語） — Googleで開発中の言語で、C++の後継となる可能性を秘めている。
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• カテゴリ:C++ライブラリ

• JTC1/SC22/WG21 – ISO/IEC C++標準化ワーキンググループ
• Standard C++ Foundationは、標準C++の利用と理解を促進する非営利団体です。ビャルネ・ストロヴストルップ氏は同団体の理事を務めています。
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