RFC 68: C++11 컴파일 모드

저자:	커트 슈베어(Kurt Schwehr)
연락처:	schwehr@google.com / schwehr@gmail.com
제안일:	2017년 4월 11일
승인일:	2017년 9월 11일
상태:	승인, GDAL 2.3버전에 구현

이 RFC는 마테우시 워스코트(Mateusz Łoskot)가 작성한 GEOS RFC 5 를 기반으로 합니다.

요약

이 RFC는 GDAL의 전체 C++ 소스 코드에 걸쳐 C++11 컴파일 모드를 기본값으로 전환할 것을 제안합니다.

이 RFC의 목표는 C++11을 C++ 프로그래밍 언어 표준의 최소 요구 버전으로 사용할 것을 요청하고 동의를 구하는 것입니다.

동기

C++11는 1998년 이후 첫 번째 C++ 표준 주요 업데이트입니다. (C++03 은 버그 수정 배포판이었습니다.)

지원하는 C++ 버전을 줄이는 것은 개발자 및 테스트 시스템에 부과되는 부하를 줄여줄 것입니다.

C++11 기능은 깔끔하고 간결하며 유형 안전(type-safe)하고 빠른 코드 작성의 촉진을 목적으로 합니다. 또한 기능 면에서 C 언어(C99)와 더 나은 호환성을 제공합니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/C++11 위키피디아 문서가 C++11의 모든 변경 사항을 광범위하게 설명하고 있습니다.

C++17에서 다른 많은 기능들과 함께 std::auto_ptr 스마트 포인터를 퇴출시키고 제거할 것입니다. std::unique_ptr 같은 기능들이 훨씬 더 강력한 대체 기능을 제공합니다.

C++11 컴파일 모드를 활성화하면 C++98보다 훨씬 더 친화적인 프로그래밍 환경으로 개선될 것입니다.

사회적 요인: (많은) C++ 프로그래머들이 더 이상 C++98을 좋아하지 않기 때문에, C++11 모드를 허용하면 새로운 기여 가능성을 높일 수 있을 것입니다.

컴파일러 분야

GDAL이 지원하는, C++11의 컴파일러 지원 기능을 기반으로 소스 코드를 컴파일하기 위해 필요한 최소 버전을 가진 컴파일러들을 요약합니다.

C++11

C++11 Compilers

GCC	4.8.1+	C++11 상태	Debian 8 (안정 버전), Ubuntu 15.04+, Ubuntu 14.04 ppa:ubuntu-toolchain-r/test, Fedora 19+, RHEL7
Clang	3.3+	C++11 상태	Debian 8 (안정 버전), Ubuntu 14.04+, Fedora 19+, CentOS 6(?)
MSVC	14.0+ (2015)	C++11 상태	n/a

C++14

다음 C++14 컴파일러 목록은 비교만을 위한 것입니다:

C++14 Compilers

GCC	4.9+
Clang	3.4+
MSVC	14.0+ (2015)

계획

이 제안은 현재 trunk 브랜치에만 있는 C++11 컴파일 모드 스위치에 대한 동의를 요청합니다.

이 제안은 GDAL C++ 코드베이스의 대규모 리팩토링(refactoring)에 대한 어떤 상세 로드맵도 제안하지 않습니다.

GDAL 코드베이스는 130만 LOC(Lines of Code)를 넘기 때문에 가용 인력 대 LOC 비율을 감안할 때 이런 한 단계 리팩토링은 실현 가능하지 않습니다.

대신, 작업 도중 설정되는 우선 순위에 따라 코드베이스를 점진적으로 변환하는 걸음마 접근법으로 해결할 것입니다. 메일링 리스트 또는 버그 트래커 상에서 차질을 일으키는 모든 리팩토링, C++ 클래스 인터페이스의 변경, C++ API의 주요 변경 사항들을 발표하고 논의해야만 합니다.

중요: 제안된 RFC를 기반으로 먼저 동의되지 않는 한 C++11 리팩토링이 절대로 C API를 변경하거나 C API 호환성을 망가뜨려서는 안 됩니다.

하지만 제안이 승인된 경우 GDAL에 작성되는 새로운 모든 C++ 코드는 반드시 C++11을 준수해야만 합니다.

C++11 기능을 이용해서 어떤 소스 코드라도 리팩토링하려면 사전에 이 제안에 대한 동의가 필요합니다.

승인되고 나면, 첫 번째 단계는 빌드 환경설정이 C++11을 준수하는 컴파일러를 요구하도록 업데이트하는 일이 될 것입니다.

문제점

이 단락에서는 C++11 언어로 업그레이드함으로써 발생할 가능성이 있는 문제점들의 개요를 서술합니다:

• C++11 삭제자(destructor)는 이제 기본적으로 nothrow(true) 라는 새로운 예외 사양을 가집니다. GDAL 클래스의 삭제자를 살펴봐야 하고, 예외 발생을 허용하거나 예외를 발생시킬 것으로 예상되는 모든 삭제자를 nothrow(false) 로 표시해야만 합니다. 그렇지 않으면 기존 GDAL 코드베이스의 모든 사용자들이 GDAL 삭제자가 예외를 발생시킬 때마다 프로그램이 종료되는 일을 겪게 될 것입니다. 이런 목적이 아니더라도 이렇게 코드를 살펴보는 일로 얻을 수 있는 이득이 많습니다.

배포

C++11 컴파일러를 요구하는 GDAL의 첫 번째 배포판이 GDAL 2.3.0버전일 수 있습니다.

C++14

이 단락에서는 GDAL의 C++14 지원 상태를 분명하게 밝힙니다.

• C++11을 기본 컴파일 모드로 도입하고 나면, GDAL 개발자들과 유지/관리자들이 C++14 및 C++17 모드에서도 성공적으로 컴파일되는지 확인해야만 합니다.

• 기여자들이 C++14 및 C++17에 ifdef 를 추가할 수 있습니까? 아니오. 지금은 안 됩니다.

• C++ 최신 기능을 사용할 수 있도록 C++14 또는 C++17로 업그레이드할 계획이 있습니까? 아니오, 그런 계획은 없습니다. 하지만 그런 요구가 있다는 사실을 알고 있으며 2020년 경에 해당 제안을 표결에 부칠 수도 있습니다.

참조

• C++ 컴파일러 지원

스스로 부여한 개발 제약 조건

변경 사항들이 기존 GDAL/OGR 코드베이스에, 특히 드라이버에 있는 GDAL/OGR 코드 대부분에 큰 영향을 미쳐서는 안 됩니다. 사용자들이 새로 제공되는 케이퍼빌리티를 사용해야 할 필요가 없는 경우, 변경 사항들은 GDAL/OGR API의 기존 사용자들에게도 큰 영향을 미쳐서는 안 됩니다.

GDAL은 현재 몇 년 동안 C++11 빌드와 잘 작동해왔기 때문에, C++03 지원의 초기 제거로 인해 외부에서 알아차릴 수 있는 변화는 없을 것입니다.

핵심 변경 사항: 요약

1. with_cpp11 플래그를 제거하고, 항상 C++11을 사용하고, AX_CXX_COMPILE_STDCXX_11 이 C++11을 찾지 못 하는 경우 실패하도록 configure.ac 를 변경합니다.

2. GDALmake.opt.in 및 @CXX11_SUPPORT@가 나타나는 모든 곳에서 @CXX11_SUPPORT@를 제거합니다.

3. Travis-CI 및 AppVeyor로부터 C++11을 지원하지 않는 연속 빌드 대상을 제거합니다.

4. #if HAVE_CXX11 을 제거하고 C++11 코드만 남겨놓습니다.

   • find . -name \*.h -o -name \*.cpp | xargs egrep 'HAVE_CXX11'

5. CPL_STATIC_ASSERT -> static_assert

6. NULL -> nullptr (C++ 코드에서만)

7. CPL_OVERRIDE -> 반복 가상 메소드를 대체하고 제거합니다.

8. -MAX 또는 -max() -> std::numeric_limits<T>::lowest()

SWIG 바인딩 변경 사항

스위치가 SWIG 바인딩이 사용하는 C API에 영향을 미치지 않습니다. 하지만, 제거할 수 있는 코드가 일부 있을 수도 있습니다.

이 RFC에 포함되지 ‘않은’ 잠재적인 변경 사항들

이 RFC에서 다루지 않은 C++11 기능이 많이 있습니다. C++11 을 참조하십시오.

• 속성(attribute)

• auto

• consexpr

• cstdint

• 멤버 함수에 대한 delete 및 default

• 열거형(enum) 클래스

• 초기화자 목록(initializer list) 및 std::initializer_list

• 람다(lambda)

• 범위 기반 루프

• std::regex

• rvalue 참조

• std::unique_ptr 및 std::shared_ptr 스마트 포인터

• 새로운 문자열 리터럴: u8”An UTF-8 string”, u”An UTF-16 str”, U”An UTF-32 str”, R”xml(raw content)xml”

• std::thread, thread_local 및 관련 기능

• 튜플(tuple)

• …

하위 호환성

C++ API를 사용하는 모든 코드가 C++11 이상 버전을 사용해야만 합니다.

C API에 영향을 미쳐서는 안 됩니다.

GDAL 2.2.x 이전 버전들은 계속 C++03을 지원할 것입니다.

테스트

기존 자동 테스트 스위트를 계속 통과할 것입니다.

버전 번호 매기기

앞에서 변경 사항들이 C API의 기존 응용 프로그램들에 거의 영향을 미치지 않아야 한다고 설명했지만, 몇몇 습성 변경, C++ 수준 변경 사항들 및 개념 변경은 2.3버전 번호를 매겨도 될 정도라고 생각됩니다.

구현

커트 슈베어가 이 RFC를 구현할 것입니다. 다른 개발자도 언제든지 참여할 수 있습니다.

관련 RFC

• GEOS RFC 5: C++11 컴파일 모드: GEOS는 빌드하는 데 C++11을 요구하도록 전환 중입니다.

• OTB(Orfeo ToolBox)를 C++14로 포팅

투표 이력

https://lists.osgeo.org/pipermail/gdal-dev/2017-September/047139.html

• 이벤 루올 +1

• 유카 라흐코넨 +1

• 대니얼 모리셋 +1

• 하워드 버틀러 +1

• 커트 슈베어 +1