ソケット通信のエラー解消（バージョンアップに伴い発生）

概要

virtual vox上のゲストOSとwindows10間でudp通信をしようと思い，visual studio 2013を用いて以下のプログラムを作成し実行，成功しました．

その後，同じプログラムをvisual studio 2017でリビルドしたところ以下のエラーが発生しており，実行ファイルが作成されません．エラーの原因は何なんでしょうか？

どなたかご教示下されば幸い．よろしくお願いいたします．

エラーメッセージ

重大度レベル	コード	説明	プロジェクト	ファイル	行	抑制状態
エラー (アクティブ)	E0413	"std::_Binder<std::_Unforced, int &, LPSOCKADDR, int>" から "int" への適切な変換関数が存在しません	streaming_receiver_win	C:\DEVEL_2018\VirtualBox_share\streaming_receiver_win\ver.3\SOURCE\main.cpp	71

ソースコード(関係ありそうなところのみ)

C++
1//サーバー側
2#include <vector>
3#include <fstream>
4
5#include <stdio.h>
6#include <winsock2.h>
7#include <ws2tcpip.h>
8#pragma comment(lib, "wsock32.lib")
9#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
10
11#include <opencv2/opencv.hpp>
12#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
13#include <opencv2/core/core.hpp>
14#include <opencv2/imgproc.hpp>
15#include <opencv2/objdetect.hpp>
16#include <iostream>
17
18#ifdef _DEBUG
19#pragma comment(lib,"C:/SOURCE/OpenCV_3.4.1/BUILD/lib/Debug/opencv_world341d.lib")
20#else
21#pragma comment(lib,"C:/SOURCE/OpenCV_3.4.1/BUILD/lib/Debug/opencv_world341.lib")
22#endif
23
24using namespace std;
25using namespace cv;
26
27/* 省略 */
28
29int main() {
30	/* ポート番号、ソケット */
31	int port = 12345;
32	int recvSocket;
33
34	/* sockaddr_in 構造体 */
35	struct sockaddr_in recvSockAddr;
36	struct sockaddr_in clientSockAddr;
37
38	int clientaddrlen = sizeof(clientSockAddr);
39	/* 各種パラメータ */
40	int status;
41	int numrcv;
42	unsigned long on = 1;
43
44	/************************************************************/
45	/* Windows 独自の設定 */
46	WSADATA data;
47	WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &data);
48
49	/* sockaddr_in 構造体のセット */
50	memset(&recvSockAddr, 0, sizeof(recvSockAddr));
51	recvSockAddr.sin_port = htons(port);
52	recvSockAddr.sin_family = AF_INET;
53	recvSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
54
55	/* ソケット生成 */
56	recvSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
57
58	/* バインド(エラー発生箇所) */
59	status = bind(recvSocket, (LPSOCKADDR)&recvSockAddr, (int) sizeof(recvSockAddr));
60
61	/* 省略 */
62
63	/* Windows 独自の設定 */
64	WSACleanup();
65}
66

参考サイト

opencv + UDP/IP + Webカメラ

yohhoy

2019/01/13 15:21

「bind」を「::bind」に変えるとコンパイル通ったりしますか？

Takumi_s

2019/01/13 15:47

ありがとうございます。コンパイルが通り実行できました！今回の原因は何なのでしょうか？大変恐縮ではございますが，後学のために参考となるサイトなどがあればお教え頂けないでしょうか．

行動規範の内容に同意します

回答2件

エラーの直接原因、および推奨事項は Chironian さん回答の通りです。

WinSockの bind関数ではなく、C++標準ライブラリの std::bind関数が意図せず呼び出されている。
using namespace std; は利用せずに、std:: のように名前空間を明示指定する方が好ましい。

今回のエラーは、C言語向けAPI（BSD socket互換）を提供する WinSockのレガシーな関数設計 と、C++言語による 関数オーバーロード解決規則 が組み合わさって生じたと考えられます。

WinSockのbind関数は次のプロトタイプ宣言になっています。

cpp
1int bind(
2  SOCKET                 s,
3  const struct sockaddr *addr,
4  int                    namelen
5);

一方、C++標準ライブラリのstd::bind関数テンプレートは（およそ）下記のようなプロトタイプ宣言になっています。可変長テンプレートやForwarding Referenceが使われており少々難解ですが、ここでは “どんな実引数も受け付ける関数テンプレート” になっていると解釈ください。この “どんな実引数でも受付ける” 性質が、今回のトラブル要因の一端となります。

cpp
1template <class F, class... BoundArgs>
2ResultType bind(F&& f, BoundArgs&&... bound_args);

説明のため、bind 関数呼出し元コードのエッセンスだけ抽出します。ここでは、実引数に指定する第1引数型(int)および第2引数型(struct sockaddr *)が、WinSock bind 関数プロトタイプ宣言の第1引数型(SOCKET==unsigned __int64)および第2引数型(const struct sockaddr *)とは 厳密一致していない ことに着目してください。

cpp
1// Windows/WinSock標準ヘッダによる型名定義
2typedef unsigned __int64 UINT_PTR;
3typedef UINT_PTR SOCKET;
4typedef struct sockaddr *LPSOCKADDR；
5
6// 呼出しコード
7int recvSocket;
8struct sockaddr_in recvSockAddr;
9
10status = bind(recvSocket, (LPSOCKADDR)&recvSockAddr, (int)sizeof(recvSockAddr));
11  // 第1引数の型＝int
12  // 第2引数の型＝struct sockaddr *
13  // 第3引数の型＝int

つまり、この関数呼出しには int → unsigned __int64 型変換（整数拡張）と、struct sockaddr * → const struct sockaddr * 型変換（const付与）が必要となります。通常であればこれらの型変換は暗黙に行われるため、プログラマが意識する必要はありません。WinSockはC言語時代に設計された古風なAPI仕様ですから、このコードのような型キャストは自然に行われるものと思います。

一方、C++標準ライブラリ std::bind 関数テンプレートでは実引数から全てのパラメータ型を推論するため、第1引数型F==int, 第2引数型以降BoundArgs=={struct sockaddr *, int}と推論されます[※]。つまり、全ての実引数型に関数パラメータ型が完全一致する関数が（意図せず）生み出されます。

ソースコード中で using namesapce std; を行った場合、この std::bind 関数テンプレートが、元々グローバル名前空間にあるWinSockの bind 関数と同列に並びます。C++言語の関数オーバーロード解決規則は非常に複雑ですが、ここでは「型変換が必要となる候補：WinSock bind関数」と「型変換が不要な候補：C++標準ライブラリstd::bind 型推論結果」が天秤にかけられた結果、プログラマの意図しない後者が選択されています。

※注：厳密にはForwarding Referenceのため、テンプレートパラメータF==int&、第1引数型はint&に型推論されます。また可変テンプレートパラメータBoundArgs=={struct sockaddr *, int}となり、第2,3引数型はそれぞれstruct sockaddr *&&, int&&に型推論されます。

おまけ：実は質問のケースでは、下記コードのようにプロトタイプ宣言型と実引数の型を厳密一致させると、期待通りWinSockの bind が呼び出されるようになります。しかし、この解決方法はあまりにC++言語の難解なルールに依存しているため、素直に名前空間を分けて扱うことをおススメします。

cpp
1// OK: 明示的なキャストにより全ての引数型を厳密一致させる
2status = bind((SOCKET) recvSocket,
3              (const struct sockaddr *) &recvSockAddr,
4              (int) sizeof(recvSockAddr));