C/C++: 別のヘッダでインクルードされているヘッダを改めてインクルードするべきか

タイトルの通りなのですが、それでは分かりにくいと思いますので、簡単な例を挙げさせていただきます。

<iostream>をインクルードしているソースファイルにてstd::stringを使うとします。
通常std::stringを使うには<string>のインクルードが必要です。
しかし、<iostream>をインクルードするだけで内部的に<string>もインクルードされているようで、<string>をインクルードしなくてもコンパイルエラーは起こりません。

cpp
1#include <iostream>
2// #include <string> // なくてもコンパイルエラーにはならない
3
4int main()
5{
6    std::string s{"abc"};
7    std::cout << s << std::endl;
8    return 0;
9}

そこで、

不要なインクルードは減らすという点で<string>のインクルードは省略してもよいのか

あるいは、

前方宣言では済まない具体的な使い方をするという点で明示的に<string>をインクルードするべきか

を久しく疑問に感じていました。

私は今のところ後者のスタイルを採っていますが、皆様のご意見をうかがいたく思い質問させていただきます。よろしくお願いします。

追記

またタイプエイリアス、特にstd::size_tの<cstddef>等の些細なものについてもうかがいたいです。

行動規範の内容に同意します

回答3件

ベストアンサー

<string>をincludeしないのに使えてしまう件で、昔に同じ事に疑問に思って調べた結果を書きます。

まず、<iostream>をincludeした場合、std::stringは必ず宣言されます。なぜなら、次のようになっているからです。

<iostream>は<ios>を含んでいる。
<ios>はstd::ios_base::failureが宣言されている。
std::ios_base::failureのコンストラクタの引数にstd::stringがある。
コンストラクタを宣言するために、std::stringも宣言されている。

std::stringが宣言されていなければ、std::ios_base::failureのコンストラクタを宣言することはできず、std::ios_base_failureを使用することができません。

さて、std::stringが宣言されると言っても、<string>に含まれる全てのクラスや関数が宣言されるとは限りません。C++ライブラリの実装によりますが、<ios>や<string>はそれ一つで全て書いてあるわけではなく、内部専用の多くのファイルをincludeしています。<string>もstd::stringの最低限な宣言、std::string周り関わる宣言などにわかれています。<ios>が最終的にincludeしているのはstd::stringをコンストラクタの引数として使用するために最低限必要な宣言に過ぎません。そのため、<string>をincludeしていれば使えていたはずの関数が使えないという自体も十分起こりえます。

上の話で出てきた<iostream>と<ios>との関係を考えてみます。こちらは、<iostream>が<ios>を含むことを仕様として定められています。つまり、

#include <iostream>
#include <ios>

と書いても、二つ目の<ios>は単にincludeガードで読み込まれないだけになります。さて、<ios>に書かれているクラスなどを直接使わない場合は別として、ios_baseなどを使っているとします。この場合の私の指針は「ios_baseを使うときは何をincludeするか？」です。

ios_baseを使うのに<iostream>でも<ios>でもどちらをincludeしても構いません。どう考えるかに過ぎないからです。その指針によって、<iostream>と<ios>の両方書くのか<iostream>の片方を書くのかが決まると思います。

まとめると、「○○を使用するときは<××>をinclude」ということを一つ一つについて方針を持ち、それに従うのがいいと思っています。std::stringを使うときは<string>をincludeすると決めておけば、例え何かをincludeしたらstd::stringがたまたま使えるようになっていたとしても、やり方に迷うことはないでしょう。その何かにおいて、std::stringがどこまで使えるのかを調べる方が時間の無駄です。

投稿2018/03/09 18:03

編集2018/03/09 22:32

raccy

総合スコア21735

reverse

2018/03/10 08:31

std::stringの件、及び<ios>の例等、詳細に回答していただき大変分かりやすいです。一般化した意見も参考になります。私が追記しておりましたstd::size_tについても、暗黙の(偶然の)インクルードはあてにせず、原則は<cstddef>等のインクルードを明示するスタイルを採ろうと思います。 P.S. raccyさんのjavascript系の記事は度々参照さていいただいております。回答ありがとうございました。