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1 今まで使ってばっかりだった関数 この章ではその作り方を教えていきます 1

2 値を返さない関数 (1) 値を返さない関数とは 式や引数に含めることができない関数たとえば ここでは srand(time(null)) + 1 とは書きませんよね srand 関数 time 関数 値を返さない関数 値を返す関数 です 2

3 値を返さない関数 (2) #include <stdio.h> double height,weight,bmi; printf(" 身長 (m) "); scanf("%lf",&height); if(height <= 0){ printf(" エラー n"); printf(" 体重 (kg) "); scanf("%lf",&weight); if(weight <= 0){ printf(" エラー n"); bmi=weight/height/height; printf("bmi %lf n",bmi); エラーが起きた時のメッセージを変えたい!! 数か所変えなければならないマクロ使う? エラーが起きた時に音が出るように変えたい!! 数か所変えなければならないマクロでは対応不可 こうなった時のためにエラーを表示する関数を作ろう 3

4 値を返さない関数 (3) 値を返さない 引数がない関数の定義文法 void 関数名 (void){ 関数が呼び出時に実行する文 1; 文 2; 注意事項 main 関数など関数の外に書く 使いたい場所より上に書く 関数を作るといっても今までの関数や文法などの組み合わせで新たな関数を作るだけです 未知の関数を作るわけではなく決して難しくないので安心してください 4

5 値を返さない関数(3) #include <stdio.h> void showerrormessage(void){ printf("エラー n"); double height,weight,bmi; printf("身長(m) "); scanf("%lf",&height); if(height <= 0){ showerrormessage(); printf("体重(kg) "); scanf("%lf",&weight); if(weight <= 0){ showerrormessage(); bmi=weight/height/height; printf("bmi %lf n",bmi); エラーメッセージを 表示するだけの showerrormessage関数が できました 第5章 関数の作成 5

6 引数 (1) ただ エラー と表示させるだけではなく何がエラーなのかも表示したいですよね ここで活躍するのが そう 引数です 改行は普通しない 値を返さない 引数のある関数の定義 文法 void 関数名 ( 引数 1 のデータ型引数 1 の名前, 引数 2 のデータ型引数 2 の名前, ){ 関数が呼び出時に実行する文 1; 文 2; 6

7 引数 (2) たとえば 名前 b の int 型を引数に持つ関数 A があるとします void A(int b){ A(100); A 関数内では b は変数のように扱える 代入 参照が可能 b の初期値は main 関数で指定した 100 文法 void 関数名 ( 引数 1 のデータ型引数 1 の名前, 引数 2 のデータ型引数 2 の名前, ){ 関数が呼び出時に実行する文 1; 文 2; 7

8 引数(3) #include <stdio.h> printf("体重(kg) "); //causeが0なら身長,1なら体重が不正 scanf("%lf",&weight); void showerrormessage(int cause){ if(weight <= 0){ if(cause == 0){ showerrormessage(1); printf("身長が不正 n"); else if(cause == 1){ printf("体重が不正 n"); bmi=weight/height/height; printf("bmi %lf n",bmi); printf( エラー n"); double height,weight,bmi; printf("身長(m) "); scanf("%lf",&height); if(height <= 0){ showerrormessage(0); 本来であればcauseの取りうる値を マクロにすべきですが スペースがないので お許しください 第5章 関数の作成 8

9 引数 (4) 引数はコピーされた値に過ぎない 呼び出し先関数内で引数を変更しても呼び出し元の変数は一切影響を受けない #include <stdio.h> void a(int b){ b=1; Cには int c=0; a(c); printf("%d n",c); 影響しない main 関数 0 c 0 c 0 c int c = 0; a(c); b = 1; a 関数 0 b 1 b 9

10 return 文 (1) showerrormessage 関数ですが 引数が 0,1 以外の時は関数を強制終了させたいですね 値を返さない関数では return 文を使って関数を強制終了できます 文法 return; では先ほどのプログラムを改造しましょう 10

11 return文(2) #include <stdio.h> void showerrormessage(int cause){ if(cause == 0){ printf("身長が不正 n"); else if(cause == 1){ printf("体重が不正 n"); else{ return; printf( エラー n"); double height,weight,bmi; printf("身長(m) "); scanf("%lf",&height); if(height <= 0){ showerrormessage(0); printf("体重(kg) "); scanf("%lf",&weight); if(weight <= 0){ showerrormessage(1); bmi=weight/height/height; printf("bmi %lf n",bmi); 実行されない文を書くのは無駄だと思うかも知れませんが ひょっとしたら引数の指定を間違えるかもしれません 第5章 関数の作成 11

12 #include <stdio.h> int n, m, npm, mpm, i, j; printf("n "); scanf("%d",&n); printf("m "); scanf("%d",&m); npm=1; mpm=1; for(i = n;i > n - m;i--){ npm *= i; for(j = m;j > 0;j--){ mpm *= j; printf("ncm=%d n",npm/mpm); 値を返す関数 (1) 左は ncm P n m ncm より m Pm を求めるプログラム r Ps を求める関数を作ればすっきり書けるのではないか 同じような処理を複数回書くのはプログラミングでは嫌われる 12

13 値を返す関数(2) 改行は普通しない 値を返さない 引数のある関数の定義 文法 戻り値データ型 関数名(引数1のデータ型 引数1の名前, 引数2のデータ型 引数2の名前, ){ 関数が呼び出時に実行する文1; 文2; 引数がない場合は void また 値を返す文も必要ですね return文が 値を返し 関数を強制終了します 文法 return 戻り値; 値を返さない関数の時とは違い 値を返すという役割があるので注意しよう 第5章 関数の作成 13

14 値を返す関数 (3) #include <stdio.h> int permutation(int n,int m){ int i, result; i = n; result = 1; for(i = n;i > n - m;i--){ result *= i; return result; int n, m, npm, mpm; printf("n "); scanf("%d",&n); printf("m "); scanf("%d",&m); npm = permutation(n,m); mpm = permutation(m,m); printf("ncm=%d n",npm / mpm); メイン関数がすっきりしましたね! またどこで順列計算をしてるかも分かりやすいです 14

15 関数の使い道 プログラムの改良をしやすくする 同じような文の繰り返しを避けるがありました 他に 処理のまとまりを分かりやすくする while(true){ このへんで初期化処理 このへんで敵を動かす このへんであたり判定 このへんで描画処理 このへんで終了処理 シューティングゲームの例 init(); while(true){ move(); collisiondetection(); draw(); dispose(); 分かりやすい 15

16 プロトタイプ宣言 (1) 関数は使用する場所より上に書かなければならない関数 A から関数 B を呼び出し 関数 B から関数 A を呼び出す場合どうする? ここで登場するのがプロトタイプ宣言 プロトタイプ宣言とは先に関数が存在することだけを宣言する 文法 ( 値を返す関数 ) 戻り値データ型関数名 ( 引数 1 データ型, 引数 2 データ型, ) 文法 ( 値を返さない関数 ) void 関数名 ( 引数 1 データ型, 引数 2 データ型, ) これが使用場所より上にあれば 関数の実体が下にあっても使用可能 16

17 プロトタイプ宣言(2) #include <stdio.h> permutation関数が来る int permutation(int,int) ことを予告 int n, m, npm, mpm; プロトタイプ宣言 printf("n "); scanf("%d",&n); さえ上にあれば使用可 printf("m "); scanf("%d",&m); npm = permutation(n,m); mpm = permutation(m,m); printf("ncm=%d n",npm / mpm); int permutation(int n,int m){ int i, result; i = n; result = 1; for(i = n;i > n - m;i--){ result *= i; return result; 第5章 関数の作成 17

18 main 関数 main 関数とはプログラム起動時に呼び出される関数だから プログラムは int main からスタートするのですね 戻り値はint 型で以下のように決められています 0 プログラムが正常終了した 1 プログラムが異常終了した 引数も指定できますが ここでは説明しません 18

19 ここまでのまとめ 値を返さない関数 void 関数名 ( データ型引数名, データ型引数 ){ 値を返さない関数は return で強制終了 値を返す関数戻り値データ型関数名 ( データ型引数名, データ型引数 ){ 値を返す関数 return で値を返せる 引数に代入しても呼び出し元の変数には反映されない プロトタイプ宣言をすれば下にある関数も呼び出せる 19

20 問 1 練習問題先ほどの mcn を求めるプログラムに次の関数を追加せよ n の階乗を求める関数 mcn を求める関数 問 2 二つの円の半径 X 座標 Y 座標から二つの円が接触しているかを取得する関数を作れ 接触している場合は true そうでないときは false を返せ 引数は以下の通りにせよ (double r1,double x1,double y1,double r2,double x2,double y2) r1,r2 は円の半径 x1,x2 は円の中心の x 座標 y1,y2 は円の中心の y 座標 20

21 ブロック ブロックとは { で囲まれた文の集合のこと { は複数の文を1 文とみなすことができる 通常 if 文など制御文の後には1 文しか置けない if( num == 0 ) if( num == 0 ){ printf(" 入力が不正です "); 1 文だけなら { 不要 2 文を 1 文とみなすために { を付ける if の後は 1 文しかこれない 21

22 変数のスコープブロック内で宣言された変数は そのブロック内のみで使用することが可能 #include <stdio.h> void func(void){ printf("%d",a); // エラー printf("%d",b); // エラー int a=1; if( true ){ int b = 2; printf("%d",a); //OK printf("%d",b); //OK printf("%d",a); //OK printf("%d",b); // エラー 使用できる範囲のことをスコープと言います 22

23 次のプログラムを実行しよう 変数の寿命 (1) #include <stdio.h> void showzero(bool isinit){ int zero; if( isinit ) zero = 0; printf("%d n,zero); showzero(true); showzero(false); showzero(false); showzero(false); 簡単に訳すと変数 zero を代入せずに使うな! ということです 23

24 変数の寿命 (2) しかし一回目に showzero 関数を呼び出したときに確かに zero に 0 を代入しました 実はブロック内で宣言された変数の値は ブロックが終了した地点で破壊されますもう一度その部分を通っても跡形もありません 一回目に zero に 0 を代入しても 二回目にはその値は破壊されています そこで出てくるのがグローバル変数 24

25 グローバル変数の特徴 スコープ 寿命 グローバル変数 (1) ファイル内全て プログラムが終了するまで 文法データ型変数名 ; 書く場所 文法データ型変数名 = 初期値 ; 使う場所より上 関数の外 逆にブロック内の変数をローカル変数と呼ぶ 25

26 #include <stdio.h> int zero; void showzero(bool isinit){ if( isinit ) zero = 0; printf("%d n,zero); showzero(true); showzero(false); showzero(false); showzero(false); グローバル変数 (2) 先ほどのプログラムをこのように修正すればうまく動くはずです グローバル変数があれば関数にアクセスしたことがあるかも取得できます その機能があれば引数はいらないですね 26

27 グローバル変数(3) #include <stdio.h> int zero; bool iscalledshowzero = false; void showzero(void){ if(!iscalledshowzero){ zero = 0; iscalledshowzero=true; printf("%d n",zero); showzero(); showzero(); showzero(); showzero(); iscalledshowzero変数は showzero関数が 呼び出されたことないならfalse そうでなければtrueになります グローバル変数は便利ですが 多用するとプログラムが 見にくくなります 最小限の使用に抑えましょう 第5章 関数の作成 27

28 for と変数 for の初期化の場所に変数宣言を書くことができます この変数は スコープ 寿命 for 文ブロック内 + 評価式 + 毎回実行される文 for 文終了までです #include <stdio.h> for(int i = 0 ; i <= 10 ; i++){ printf("%d n", i ); スコープ ここまで寿命 変数のスコープを極力狭くするときれいなプログラムを書ける このプログラムは最低限のスコープしかない 今までの方法よりも見やすくなる可能性が高い 28

29 ここまでのまとめ ローカル変数の寿命はブロックの終了まで ローカル変数のスコープはブロック内 グローバル変数の寿命はプログラム終了まで グローバル変数のスコープはファイル全体 グローバル変数の宣言は関数の外 29

30 練習問題 問 1 n から m までのランダム値を返す関数を作れ ただし 最初に関数を読んだときのみシードの指定をせよ 問 2 1 回目その関数を呼び出したときには 1 を 2 回目その関数を呼び出したときには 2 を 3 回目その関数を呼び出したときには 3 を n 回目その関数を呼び出したときには n を返す関数を作成せよ 30