C++の__FILE__・__LINE__・__FUNCTION__とは？使い方を実例つきで解説

はじめに

C++には、あらかじめ定義された「定義済みマクロ」が複数用意されており、ソースファイル名・行番号・関数名といった情報をプログラムの中で手軽に取得できます。これらを活用すれば、エラーログの出力やデバッグ作業がぐっと効率的になります。本記事では、代表的な3つのマクロである __FILE__、__LINE__、__FUNCTION__ の使い方を、実際のコード例とともに解説します。

__FILE__：現在のファイルパスを取得する

__FILE__ は、コンパイル中のソースファイルのパスを文字列リテラルとして展開するマクロです。「どのファイルでエラーが発生したのか」をログに記録したい場合に特に役立ちます。

コード例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void errorLog(const char* file, const string& msg) {
    cerr << "[" << file << "] " << msg << endl;
}

#define LOG(msg) errorLog(__FILE__, msg)

int main() {
    LOG("これはダミーのエラーです");
    return 0;
}

出力結果

[D:\Misc C and C++ Questions\test_prog.cpp] これはダミーのエラーです

LOGマクロを呼び出すだけで、その呼び出し元のファイルパスが自動的にログへ出力されます。

__LINE__：現在の行番号を取得する

__LINE__ は、このマクロが記述されている行番号を整数値として展開します。ログ出力時に「ファイル内の何行目で問題が発生したか」を特定できるため、大規模なソースコードのデバッグで重宝します。

コード例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void errorLog(int line, const string& msg) {
    cerr << "[" << line << "] " << msg << endl;
}

#define LOG(msg) errorLog(__LINE__, msg)

int main() {
    LOG("これはダミーのエラーです");
    return 0;
}

出力結果

[12] これはダミーのエラーです

この例では、LOGマクロが12行目で展開されるため、行番号「12」が出力されています。

__FUNCTION__：現在の関数名を取得する

__FUNCTION__ は、現在実行中の関数名を文字列として返します。どの関数からログが出力されたのかを一目で判別できるため、ログの可読性が大きく向上します。

コード例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void errorLog(const char* func, const string& msg) {
    cerr << "[" << func << "] " << msg << endl;
}

#define LOG(msg) errorLog(__FUNCTION__, msg)

void TestFunction() {
    LOG("関数から送信されました");
}

int main() {
    TestFunction();
    LOG("これはダミーのエラーです");
    return 0;
}

出力結果

[TestFunction] 関数から送信されました
[main] これはダミーのエラーです

なお、__FUNCTION__ はGCCやClangなどが提供する拡張機能で、厳密には標準規格外です。C++11以降では、同等の働きを持つ標準識別子 __func__ を使うことが推奨されます。

3つのマクロを組み合わせた実践的なログ出力

これらのマクロは単体でも有用ですが、組み合わせることでより詳細なログを1行で出力できます。以下は、ファイル名・行番号・関数名をすべて記録する実践的な例です。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void errorLog(const char* file, int line,
              const char* func, const string& msg) {
    cerr << "[" << file << ":" << line
         << " (" << func << ")] " << msg << endl;
}

#define LOG(msg) errorLog(__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, msg)

int main() {
    LOG("これはダミーのエラーです");
    return 0;
}

出力結果

[test_prog.cpp:16 (main)] これはダミーのエラーです

まとめ

__FILE__ でファイル名、__LINE__ で行番号、__FUNCTION__ で関数名を取得できることを解説しました。これらの定義済みマクロをLOGマクロのような形でラップしておけば、問題の発生箇所を素早く特定できる高品質なログ機構を、ごく少ないコストで構築できます。日々のデバッグ作業にぜひ取り入れてみてください。