1 関数のまとめ

1.1 関数

関数とは，処理の手続きをまとめたものである．関数を使うことにより，C言語のプログ ラムは -4pt

• 何度も同じことを書くのは面倒なので，処理を一つにまとめる．
• プログラムの内容を分かりやすくするために，処理を機能単位に分割する．

とすることができる．特に，2番目が重要で，「プログラムのソースは分かりやすくなくてはならない」 ということが実現できる．

関数をつくり，使うためには，ソースプログラムを図1の ように記述する．必要な記述は，以下の3つである．

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• プロトタイプ宣言．関数の入出力(引数や戻り値)の仕様を示す．
• 関数の定義．関数での処理の内容を示す．
• 関数のコール(Call:呼び出し)．関数を動作させる．

関数は特定の処理をする専用のプログラムで，必要な引数を伴って関数名を書けばその関 数のプログラムを実行することができる．処理に必要なデータは関数を呼び出すときに引数とし て渡す．呼出元の引数を実引数，呼び出された関数側の引数を仮引数と言う．関数を呼び 出したとき，実引数の値が仮引数の変数にコピーされる．それを使って，関数は処理を行 い．呼出元へ値を返すときには，return文を使う．return文により返す値を戻 り値と言う．

図 1: ユーザー定義関数を含んだソースプログラムの書き方

1.2 変数のスコープ

先週は，C言語の変数のスコープについて学習した．変数のスコープとは，その変数の有 効範囲のことで，それは宣言する場所で決まる．以下の箇条書きと図2に 示すように3 種類のスコープがある．

• 全ての関数の外側，プログラムの先頭付近で宣言した変数は全ての関数で有効である． これをグローバル変数と呼ぶ．
• 関数の先頭で宣言した変数は，その関数内のみで有効である．これを，ローカ ル変数と呼ぶ．また，関数の仮引数もローカル変数である．
• コードブロック--{    }で囲まれた部分²--の先頭で宣言した変数は，そのブロック内のみで有効になる．こ れもローカル変数のひとつであるが，ここではブロック内宣言の 変数と呼ぶことにする．

スコープが異なれば，同じ名前の変数名を使うことができる．その場合，優先度の高い順 に並べると，ブロック内宣言の変数 $\rightarrow$ローカル変数 $\rightarrow$グローバル 変数となる．

図 2: 変数のスコープ(有効範囲)

1.3 記憶クラス

C記憶クラスは，メモリーにデータを格納する方法のことである．C言語には，4個の記憶 クラス指定子(1)auto，(2)extern，(3)register， (4)staticがある．これらは，変数宣言の先頭に

auto int hogehoge;
extern int fugafuga;
register int foo;
static int bar;

と書く．

記憶クラスは4種類あるが，この中でstaticはローカル変数³とグローバル変数では， 動作が異なる．したがって，5種類の動作があると考える．

記憶クラスを指定しない場合，自動変数(auto)となる．デフォルトは自動変数．そ のため，通常，自動変数を使う場合，記憶クラス指定子autoは書かない．　

表 1: 記憶クラスの特徴

記憶クラス	指定子	特徴
自動変数	auto	ローカル変数の場合は，関数が呼び出される毎に記 憶領域の確保と初期化(初期値の指定がある場合)が行われ，関数の処理が終わったときに その変数は消滅する．グローバル変数の場合は，プログラム実行中，変数の記憶領域は保持される．
ローカル変数の静的変数	static	プログラムの実行に先立って，記憶領域の確保と 初期が行われる．プログラムの実行中，記憶領域は保持される．
グローバル変数の静的変数	static	分割コンパイルの場合，そのファイルの みで使えるグローバル変数ということを示している．
外部変数	extern	この記憶クラスはグローバル変数のみに使う．これが 指定されると，記憶領域の確保は行われず，どこか他のファイルにこの変数があること を示す．記憶領域は，どこか他のファイルにある変数を使う．
レジスター変数	register	レジスターを記憶領域として使う．レジスター はCPUの記憶領域で，メインメモリーよりも高速のアクセスが可能である．したがって， 処理の高速になる．

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著者: 山本昌志