第7回関数とプログラム構造（1）

第7回関数とプログラム構造（１）
関数について
 通用範囲（スコープ）
 外部変数

関数について

関数とは？
ある入力パラメータ（引数という）を受け取り、
 計算処理を行い、
 ある出力を返す（返り値、戻り地という）

入力
出力
関数 f
関数化すると？
関数化しなくてもプログラムを作成できる
 何故、関数化するのか？

モジュール化（部品化）




main関数に全ての処理を記述するのは、プログラ
ムが長くなり、見ずらい
頻繁に行われる共通の処理を関数化することによっ
て、プログラムの再利用性、柔軟性を高める → モ
ジュール化（部品化）
関数化によってプログラムが短くなり、見やすくなる
関数化することによる各処理の結合がシンプルにな
り、プログラム中の誤りが出にくくなる。
関数の形式





あるパラメータを入力として与えて、なんらかの処理を行わ
せ、結果を出力する
入力パラメータを、引数と呼ぶ
結果として返される値を、戻り値（返り値、返戻値）と呼ぶ
return-type function-name(parameter declarations, if
any){
declarations;
statements;
return 文;
}
累乗を計算する関数power の作成
 int
power (x,y) ... x ^ y （xのy乗）を計算して結果を返す
return 文 – 値を返す－

return 文
return 式;
関数が値を返すときに返す値をreturn の式
に示す
 返す型は、関数のプロトタイプ宣言で宣言し
たデータ型となる

通用範囲（スコープ）

変数は、それぞれ宣言した場所によって通用
範囲（スコープ）が定まる
ファイル中の関数の外側の宣言部 →
ファイル内からはアクセス可能
関数のはじめの宣言部 → 局所変数
（関数内）：その関数内からはアクセス可
能
外部変数

外部変数：グローバル変数を任意の関数の外
側で定義したもの。
 通用範囲（スコープ）が広域にわたる…どの関数から
もアクセス可能
 変数のライフタイム（生存時間）が永続的である


cf). 自動変数
外部変数は、広域的にアクセスできるため、関数
間のデータのやりとりとして引数、返り値の代わ
りになりうる
 ただし使用する場合は、データの結合が密・複雑化す
ることに注意する（バグの温床）
外部変数の宣言と定義


宣言... 実体は作成されない（記憶領域への割り当
てなし）
extern という修飾子をつける。ファイル外で定義さ
れた外部変数の宣言。プログラムで複数あってよい。
定義 ... 実体が作成される（記憶領域への割り当て
あり）
局所変数の宣言と同じように記述するが、関数の外
側に記述する。プログラム中にただ一つのみ。
簡易電卓プログラムの作成

ユーザの数式入力に対して、答えを返す電卓プロ
グラム


例）入力 => ( 1 – 2) ＊( 4 + 5 ) = ↵
答え： -9
プログラム作成の手順
1.
2.
3.
4.
逆ポーランド記法に直す
数字（オペランド）をスタックに積む
オペレータがきたら、オペランドスタックから２つオペラ
ンドを取り出し、演算をしてまた、オペランドスタックに積
む
オペランドスタックが空になるまで3．の処理を繰り返す。
逆ポーランド記法


通常の数式表現は中置記法といい、オペランドの間にオペ
レータを挿入している
逆ポーランド記法：オペレータはオペランドの後に置く


構文木を作成し、後順探索の順番で記述したもの
実際には、
オペランドはそのまま書く

オペレータ－、＋の場合は、次のオペランドが＊、/でない限り置ける

オペレータ＊、/ の場合は次の語句がオペランドであれば置けるが、
括弧である場合は、対応する括弧が閉じないと置けない。

括弧は無視する
※ 括弧とイコールもオペレータの一つであると考える


(1 – 2 ) ＊( 3 – 4 ) は 1 2 – 3 4－＊となる
スタックを利用した逆ポーランド記法
による演算


スタック … 上にのみ出入り口のある入れ物。先
入れ後出しQueue(待ち行例）。
手順
 もし、とってきたものがオペランドならば、オペランドスタッ
クに積み上げる（PUSHという）
 そうでなくて、とってきたものがオペレータならば、
 オペランドスタックから２つオペランドを上から取り出す（こ
れをPOPという）
 取り出した２つのオペランドに、オペレータの演算を行う
 演算結果をオペランドスタックの上に入れる(これをPUSH
という）

Download Report