プログラミングⅡ 第 5回 http www fit ac jp matsuki lecture

プログラミングⅡ 第 5回 http: //www. fit. ac. jp/~matsuki/lecture. html

今日の内容 • 前回の課題説明 • 関数 – 関数の概要 – 関数の定義 – 関数の呼び出し – 変数のスコープ – 引数の受け渡し

関数の概要

関数の概要 • 預金をATMから引き出すときにすべきこと（１）通帳をATMに入れる。（２）暗証番号を入力する。（３）金額を指定する。（４）お金を受け取る。（５）お金と通帳を確認する。 • 複雑なコードを、何度も行うことは面倒。 • 一連の処理を、まとめて記述する ⇒　関数（function）という機能がある。

関数の概要 • これまで使った関数 – main関数・printf関数・scanf関数　 ⇒　C言語は関数で構成されている • 関数とは，「一連の処理の集まり」 • プログラマが，独自の関数を作ることができる

関数の概要 • C言語で関数を利用するためには、次の手順が必要。（１）　関数を作成する（関数を定義する）（２）　関数を利用する（関数を呼び出す）

関数の定義戻り値の型　　関数名（引数）関数名には、 { 識別子を使う文１; 文２; 文３; 処理をまとめえておく・・・ return 式; }

関数の定義 /* buy関数の定義 */ void　buy（void）関数名 { printf(“車を買いました。n”); } 処理をまとめえておく voidとは、特定の型を持たないという意味

関数の概要 • C言語で関数を利用するためには、次の手順が必要。（１）　関数を作成する（関数を定義する）（２）　関数を利用する（関数を呼び出す）

関数の呼び出し • 定義した関数を利用することを、「関数の呼び出し」という。関数を呼び出すには、関数名を記述する。関数名（引数リスト）； buy()；

#include <stdio. h> /*buy関数の定義 */ void buy(void) { printf(“車を買いましたn”); } buy()関数の処理内容 /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() buy()関数の処理が実行される { buy(); } 実行画面車を買いました

実行の流れ • C言語は、「main関数」から処理が始まる。 #include <stdio. h> /*buy関数の定義 */ void buy(void) { printf(“車を買いましたn”); } ① /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() { buy(); } ①関数を呼び出す ②関数内部の処理実行 ③呼び出し元に処理が戻る ② ③

関数の呼び出し • 定義した関数は、何度でも呼び出すことができる buy()； buy()； 5回buy()関数が呼び出される

#include <stdio. h> /*buy関数の定義 */ void buy(void) { printf(“車を買いましたn”); } 実行画面車を買いましたもう一台車を購入します車を買いました /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() buy()関数を呼び出し { buy(); printf(“もう一台車を購入しますn”); buy(); もう一度、buy()関数を呼び出し }

#include <stdio. h> /*buy関数の定義 */ void buy(void) { printf(“車を買いましたn”); } ② ⑥ /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() ③ ① { buy(); printf(“もう一台車を購入しますn”); ④ ⑤ ⑦ buy(); }

#include <stdio. h> /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() { printf(“車を買いましたn”); printf(“もう一台車を購入しますn”); printf(“車を買いましたn”); } 関数を使うほど面倒な処理ではない

/*buy関数の定義*/ 複雑な処理もまとめられる void buy(void) { printf(“通帳をATMに入れますn”); printf(“暗証番号を入力しますn”); printf(“金額を指定しますn”); printf(“お金を受け取りますn”); printf(“お金と通帳を確認しますn”); printf(“車を買いましたn”); } buy(); この短い呼び出しで、上記の複雑な処理を行うことが可能！

引数

引数を使って情報を「渡す」 • 呼び出し元から関数内に情報（値）を渡し、　その値に応じて、処理を行う。 • 関数に渡す値のことを、「引数」という値段の情報を利用した処理値（値段）を一緒に渡す呼び出し main関数「車を買いました」と表示 buy関数呼び出し元に戻る

20 x /*buy関数の定義*/ void buy(int x) int型の引数を用意 { printf(“%d万円の車を買いましたn”, x ); } 引数を関数内で使う 20

#include <stdio. h> 実行画面 20万円の車を買いました 50万円の車を買いました /*buy関数の定義 */ void buy( int x ) { printf(“%d万円の車を買いましたn”, x ); } 仮引数 /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() 実引数として 20を渡して呼び出し { buy( 20 ); buy( 50 ); } 実引数として 50を渡して呼び出し実引数

• 実引数：関数を呼び出す際に渡す値 • 仮引数：関数の定義内で値を受け取る変数

複数の引数を持つ関数 • 複数の引数をカンマ（，）で区切って指定 • 実引数と仮引数の数が一致しておくこと

#include <stdio. h> 引数の数だけ「カンマ（, ）」で区切って変数を用意する（2個の引数を持つ関数としている） /*buy関数の定義 */ void buy( int x , int y ) { printf(“%d万円と%d万円の車を買いましたn”, x, y ); } /*main関数（buy関数の呼び出し）*/ main() { 2個の引数 int num 1 = 20; を渡す int num 2 = 50; buy( num 1, num 2 ); 仮引数　　　　　　実引数 } 　　x　　　←　　num 1の値　　y　　　←　　num 2の値

20 50 x y void buy( int x , int y ) 20 50 { 　printf(“%d万円と%d万円の車を買いましたn”, x, y ); } main() { 　buy( num 1, num 2 ); } 20 num 1 50 num 2

戻り値 • 関数の呼び出し元に、関数本体から特定の情報を返す呼び出し main関数 buy関数呼び出し元に戻るある値を呼び出し元に返す関数で処理

関数の定義戻り値の型　　関数名（引数）戻り値の型を { 指定文１; 文２; 式の値を呼び出し元文３; に返す・・・ return 式; return文はどこに書いても良い。 return文が実行されると、呼び } 出し元に処理が戻る。

関数の定義 /*buy関数の定義*/ int buy(int x, int y) { int型の値を返すものとしている int z; printf(“%d万円と%d万円の車を買いましたn”, x, y ); z = x + y; return z; この値を呼び出し元に } 返す

#include <stdio. h> /*buy関数の定義*/ int buy(int x, int y) { int z; printf(“%d万円と%d万円の車を買いましたn”, x, y ); z = x + y; return z; } 戻り値を返す /*main関（buy関数の呼び出し）*/ 戻り値は利用しなくても良い main() { int num 1, num 2, sum; num 1 = 20; 戻り値を、sumに格納 num 2 = 50; sum = buy( num 1, num 2 ); printf(“合計で%d万円です”, sum); }

関数の定義 • 戻り値を持たない関数 voidは「空の」という意味 – 戻り値の型にvoid（ヴォイド）と指定する void buy(int ｘ) { 　　　 printf(“%d万円の車を買いましたn”, x); return; } 戻り値を指定する必要はない（この場合，return文はなくてもOK)

変数とスコープ

変数の種類 • ローカル変数：関数のブロック（中括弧で挟まれた部分）内で宣言した変数 • グローバル変数：関数のブロック外で宣言した変数

変数のスコープ（有効範囲） • ローカル変数：関数の中で定義した変数 int func( ) { int y; … } main() { int x; x = 3; y = 5; } 変数ｙのスコープ変数ｘのスコープ func()にあるｙを参照することはできない！

変数のスコープ（有効範囲） • グローバル変数：関数の外で定義した変数 int z; //グローバル変数変数ｚのスコープ int func(. . . ) グローバル変数 { 変数ｙのスコープ int y; z = 2; } ローカル変数 main() { int x; z = 1; } 変数ｘのスコープ

int y; int z; void myfunc(int a) { int z; int x; x = a; y = a; z = a; } main() { } グローバル変数ｙとｚのスコープグローバル変数と同じ名前のローカル変数があるときは，ローカル変数が優先されるローカル変数ｚとｘのスコープ同じ名前であっても，ローカル変数は，別の変数と見なす int x; x = 10; y = 10; z = 10; printf(“x, y, zの値は%d, %dn”, x, y, z); myfunc( 5 ); printf(“x, y, zの値は%d, %dn”, x, y, z); ローカル変数ｘのスコープ

変数の寿命 • 変数を宣言　　⇒　　メモリが確保される • 利用しない変数のためにメモリを確保することは、非効率　⇒　利用が終わった変数のメモリは解放する • 変数には、寿命がある⇒記憶領域（メモリ）を確保しておく期間が決まっている。

変数の寿命 • ローカル変数：関数内で宣言してから、その関数が終了するまで関数の始まり関数の終わり変数の宣言ローカル変数X x メモリの確保メモリの解放 x

変数の寿命 • グローバル変数：プログラム本体の処理が始まる前から、プログラムが終了するまでプログラムの始まりグローバル変数X x プログラムの終わりメモリの確保メモリの解放 x

変数の寿命 • 通常、ローカル変数の寿命は、宣言されてから、その関数が終わるまで staticというキーワード〈記憶クラス指定子）で変数を宣言すると、グローバル変数と同じ寿命を持つことができる。 ⇒「静的寿命を持つローカル変数」という

#include <stdio. h> int a = 0; void func(void) { int b = 0; static int c = 0; printf(“a = %d, b = %d, c = %dn”, a, b, c); a++; b++; ローカル変数ｂはインクリメント } されていない main() 実行結果 { a = 0, b = 0, c = 0 func(); a = 1, b = 0, c = 1 a = 2, b = 0, c = 2 }

プロトタイプ宣言関数の定義関数の呼び出し関数の定義プロトタイプ宣言：　　　　　関数のひな型を呼び出し前に宣言しておく

プロトタイプ宣言戻り値の型関数名第１引数の型プロトタイプ宣言 int addnum(int, int); 関数の呼び出し n = addnum(2, 3); 関数の定義 int addnum(int a, int b) { … } 第２引数の型

#include <stdio. h> void dispnum(int a) { printf(“引数の値は%dn”, a); } main() { int x = 10; dispnum( 5 ); dispnum( x ); }

#include <stdio. h> void dispnum(int a); プロトタイプ宣言 main() { int x = 10; dispnum( 5 ); dispnum( x ); } void dispnum(int a) { printf(“引数の値は%dn”, a); }