C++レビュー｜STL準拠自作コンテナ設計の要否と責任整理レビュー技術
この記事のポイント
- STL準拠自作コンテナ設計の必要・不要をレビューで判定する力を養う
- インターフェース準拠責任、汎用性文化、安全設計整理のレビュー観点を体系化
- 「作りたいから作る」自作コンテナ設計文化を整理・制御するレビュー技術を解説
そもそもSTL準拠自作コンテナとは
C++標準コンテナライクにSTLの使用文化・契約体系に従って作る自作コンテナを意味します。
STL準拠とは
- begin(), end() 提供
- size(), empty() 提供
- イテレータ提供
- 標準アルゴリズム利用可能
- value_type, reference など型定義提供
- 「STLの世界観に沿うAPI文化」を守るのが準拠
- 準拠していれば汎用関数・標準ライブラリとの相性が圧倒的に良くなる
なぜこれをレビューするのか
レビューアー視点
STL準拠設計は以下の設計責任整理が必要です。
-
汎用利用責任整理
→ 利用者コードへの型依存負荷低減 -
安全設計責任整理
→ イテレータ失効・ライフサイクル整合性保証 -
API契約一貫性責任整理
→ size(), empty(), begin(), end() の一貫提供設計 -
標準アルゴリズム連携責任
→ find_if等の再利用可否 -
開発文化形成責任
→ チーム全体の共通設計文化形成
開発者視点
- vectorやmapの組合せラップを生型APIでそのまま出してしまう
- コレクション型に直接依存する設計に逃げがち
- 汎用アルゴリズム適用不可能なAPI構造を残す
- 自作イテレータ実装を過剰に恐れる
- STL準拠文化の恩恵を軽視
レビューアーはこれら「文化未形成設計」を育成段階で支援する役割を担います。
良い実装例（準拠設計）
ユースケース：APIレスポンス履歴管理
#include <vector>
#include <string>
struct ApiRequestLog {
std::string requestId;
int responseCode;
};
class ApiRequestLogHistory {
public:
using container_type = std::vector<ApiRequestLog>;
using iterator = container_type::iterator;
using const_iterator = container_type::const_iterator;
using size_type = container_type::size_type;
void add(const ApiRequestLog& log) { logs_.push_back(log); }
iterator begin() { return logs_.begin(); }
iterator end() { return logs_.end(); }
const_iterator begin() const { return logs_.begin(); }
const_iterator end() const { return logs_.end(); }
size_type size() const { return logs_.size(); }
bool empty() const { return logs_.empty(); }
private:
container_type logs_;
};- 標準アルゴリズム適用互換性を確保
- 利用側がvectorと同様の感覚で使える
- size() / empty() / begin() / end() 契約統一
レビュー観点
- STL標準APIに対する互換性が十分維持されているか
- size()/empty()の意味一致が担保されているか
- イテレータ利用が安全に適用可能か
- 標準アルゴリズムの利用障壁が無いか
良くない実装例: ケース1
以下は内部vector公開型で直接内部構造露出してしまう例。
const std::vector<ApiRequestLog>& getLogs() const { return logs_; }
@Reviewer内部構造が契約露出し将来的な構造変更が不能になります。抽象APIへ昇格させましょう。
問題点
- vector型依存がAPI契約化
- 構造変更不可能化
- 汎用文化形成阻害
改善例
class ApiRequestLogHistory { /* 前掲例の通り */ };良くない実装例: ケース2
次はbegin()/end()未提供で範囲for文化を壊す例。
for (const auto& log : history.getLogs()) { ... }
@Reviewerコンテナ自身がbegin()/end()提供すれば範囲for対応文化が強化されます。
問題点
- begin()/end()提供責任放棄
- 呼出側で内部構造意識必須化
改善例
iterator begin() { return logs_.begin(); }
iterator end() { return logs_.end(); }良くない実装例: ケース3
次はsize()/empty()契約未提供で呼出側が都度length確認に苦しむ例。
if (history.getLogs().size() == 0) { ... }
@Reviewersize()/empty()提供は設計文化です。API利用者負担を排除しましょう。
問題点
- 呼出側にコレクション型依存混入
- 汎用API化困難
改善例
size_type size() const { return logs_.size(); }
bool empty() const { return logs_.empty(); }STL準拠提供型設計パターン
パターンA：ラッパ型構造提供
- 標準コンテナ組合せをそのまま隠蔽
パターンB：複合構造隠蔽提供
- 複数map＋vector組合せでも統合APIはSTL準拠提供維持
パターンC：イテレータ自己定義型
- 独自ツリー・バッファ等で標準API契約を実装
STL準拠と非準拠設計責任比較
| 項目 | STL準拠設計 | 非準拠設計 |
|---|---|---|
| 利用側負担 | 小 | 大 |
| 汎用性 | 高 | 低 |
| 保守性 | 高 | 低 |
| 再利用性 | 高 | 低 |
| テスト容易性 | 高 | 低 |
| 実装初期負荷 | 中 | 低 |
- 短期的な実装負荷を乗り越えて長期的安定性を買う文化
PlantUMLで設計責任整理
観点チェックリスト
実務レビューFAQ
Q1. STL準拠は本当に必要？
→ 保守・拡張・再利用コストが大幅に軽減される設計文化。
Q2. イテレータ実装は難しい？
→ vector等の組合せなら型転送のみ。ゼロ実装でSTL互換が成立するケースも多い。
Q3. 内部型公開の何が問題？
→ 将来的な構造変更不可能になる。API契約の硬直化は重大設計劣化。
Q4. 準拠で標準アルゴリズムが活きる？
→ find_if、count_if、remove_if等が全自動で適用可能に。
Q5. 準拠文化はレビューで指導可能？
→ 初期文化導入こそレビューの最大貢献領域。
まとめ
STL準拠自作コンテナレビューは文化設計レビューの核心教材である。
レビューアーは
- API契約抽象化責任
- 汎用性昇格責任
- 内部構造非露出責任
- 標準アルゴリズム適合責任
を読み解き、「設計文化が品質文化を作る」レビュー技術を育成する必要がある。
レビューアーがSTL準拠設計レビューに強くなると開発組織の設計力は指数関数的に伸びる。