基礎プログラミング

基礎プログラミング
第11回（2007年5月21日）
関数（静的メソッド：static method）
Main(){}の殻を打ち破る
1
数学における関数
たとえば2次関数は
f x   3x  2 x  10
2
x = 2 を入力すると -2 が出力される
たとえば「平面」の関数は
f x, y   5x  4 y  9
x = 2, y = 3 を入力すると 13 が出力される
2
プログラミングにおける関数とは？
何かを入力すると
あらかじめ定められた処理をその入
力に対して施し
結果を出力する
入力
(引数)
関数
出力
(返値)
3
プログラミングでは，
どういう場合に関数を使うか
同じような処理をまとめておき再利用したい場合

ある意味をもつ処理をひとくくりにまとめることが多い
関数としてまとめて行う処理の例：








身長と体重を入力すると，BMI値を返す関数
3辺の長さを入力すると，三角形の角を判定する関数
入力された秒数だけSleep()で待つ関数
ユーザに正の数値を入力させる（入力してもらうまで何度
でも聞き直す）関数
黄金比を返す関数
累乗を計算してくれる関数
文字列をコピーしてくれる関数
4
何もしない関数．．．
関数を使うとなにがうれしい？
プログラムのコードが短く，シンプルになる
Array.Sort(ary); //配列を並べ替える関数を使う
int a = Math.Pow(x,n);
// xのn乗を計算する関数を使う
誰かが作ってくれた関数を使うのは簡単．

データを準備しておいて，（）内に渡すだけでよい
関数を自分で作るにはどうするか？

関数の定義を行う必要がある
5
関数の作り方（抽象的な説明）
static 返値の型関数名(引数の型１引数１，
引数の型２引数２，・・・) {
関数の中身の記述;
return 返値;
}
static ... =静的な（「クラスに属する」）
返値の型...=この型の返値を返す，
関数名... という名前の関数を定義する．
引数は[引数の型１]の引数１，[引数の型２]の
引数２，... をとり，最後に返値を返す．
6
関数の作り方（返値がintのとき）
以下のように定義する
static int 関数名(引数型１引数１，・・・) {
関数の中身の記述;
return 返値;
}
static int Func(int x, int y){ // 例（スライド 2p）
int temp;
temp = 5 * x + 4 * y;
return temp;
}
7
関数の作り方（返り値なし: void）
以下のように定義する
static void 関数名(引数型１引数１，・・・) {
関数の中身の記述;
return; //return; は省略可能
}
例：指定した秒数だけ待つ関数
static void WaitSec(int sec){
System.Threading.Thread.Sleep(sec*1000);
} //returnは省略
8
作成した関数の使い方
作成した関数を引数をつけて呼び出す
int retvalue = Func(2,3);
Console.WriteLine(“f(2,3)={0}”,
retvalue);
WaitSec(10); //10秒まつ
9
関数を作るときの注意
関数の中には関数を定義できない

Main(){} 関数の{ }の外で，かつ
class XXX { } の中にしか書けません
namespace NS
class A
static void Main()
class B
static void Bar()
static int Foo()
10
関数呼び出しの入れ子
class A
static void Main()
float f = Dist(1,1,4,5);
Console.WriteLine(“dist: ”+f);
static float Dist(x1,y1,x2,y2)
float d = Sqrt((x2-x1)*(x2-x1)
+ (y2-y1)*(y2-y1));
return では必ず呼
び出した箇所の次
の位置に処理が
戻る

別の場所に飛んだ
り，戻らなくするこ
とはできない
return d;
static float Sqrt(float x)
float sqrt = Math.Sqrt(x);
return sqrt;
11
参考：Main()も関数のひとつです
プログラム実行時に，最初に呼ばれる関数が
Main()
途中終了するのに，以前 return; を使った

returnは関数・メソッドを抜けるための命令
 breakに似ているが，breakはループを抜ける命令
Main()関数に渡す引数とは？（参考）

コマンドプロンプトから実行するときの「コマンドラ
イン引数」が渡される
12
本講義では「関数」＝「静的メソッド」
用語の定義はプログラミング言語によってまちまち




メソッド(Method) ＝手段
ファンクション(Function)＝関数
プロシージャ(Procedure)＝手続き
サブルーチン(Subroutine) ＝副次処理
オブジェクト指向プログラミング言語では「Function」
や「Procedure」より「Method」のほうが一般的

FunctionとProcedure/Subroutineの違いは，返値がある
かないか，といったニュアンス（どちらも古い言葉）
本講義では今後，簡単のため「静的メソッド」のこと
を「関数」と呼ぶ

以前の資料では単に「メソッド」と呼んでいたこともある
13
関数とのデータ受け渡し方法
関数内部で使えるように渡す方法
「引数」として渡す
 （静的変数を介する）

関数内部で処理したデータを外に
渡す方法
「返値」として渡す
 （静的変数を介する）

14
引数と返値について
Call by Value （値渡し）


渡すときに中身をコピーして渡す
数値の場合
Call by Reference （参照渡し）


渡すときにはコピーせず，リンクのみ渡す
文字列や配列，List，Dictionary等の場合
どうしても数値を「参照渡し」したいという
場合は上のキーワードを覚えておくとよい．
滅多に使わないので，引数と返値は
「 = と同じルールで受け渡す」と覚えれば十分．
15
確認プログラム
static void Double(int x){
x *= 2;
}
static void Main(...){
int a = 5;
Double(a); //値渡し
Console.WriteLine(a);
}
static void Double(int[] x)
{
for( int i=0; i<x.Length;
i++) x[i] *= 2;
}
static void Main(...){
int[] a = new
int[3]{2,3,5};
Double(a); //参照渡し
for(int i=0; i < 3; i++)
Console.WriteLine(a[i]);
}
16
（無理に数値を参照渡ししなくても）
返値で結果を返せばよい
static void Double(int x){
x *= 2;
}
static int Double(int x){
x *= 2;
return x;
}
static void Main(...){
int a = 5;
Double(a); //値渡し
Console.WriteLine(a);
}
static void Main(...){
int a = 5;
a = Double(a);
Console.WriteLine(a);
}
17
関数のオーバーロード
引数の数は同じで，引数の型が異なる関数
をつくることをオーバーロードといいます
static void PrintType(int value){
Console.WriteLine(“int: {0}”,value);
}
static void PrintType(String value){
Console.WriteLine(“String: {0}”,value);
}
18
静的変数とメソッドローカル変数
静的変数：すべての関数(Main()含む)から
参照できる変数

関数外で「static 変数名」として定義する
メソッドローカル(method local)変数：関数内
{}からのみ参照できる変数

関数内で定義する(staticはつけない)
同じ変数名の静的変数とメソッドローカルな
変数があったら，メソッドローカル変数が優先
される
19
静的変数を使った例 (count)
class CountMethodCall {
static int Count = 0; // メソッドの呼出し回数カウンタ
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine(“{0}”, Double(5)); // =>[10]
Console.WriteLine(“{0}”, Count);
// =>[1]
Console.WriteLine(“{0}”, Double(7)); // =>[14]
Console.WriteLine(“{0}”, Count);
// =>[2]
}
static int Double(int x) {
Count++; // カウンタを１つ増やす
return x*2;
}
}
20
練習問題11-1
(コミット不要：プロジェクトは各自作成すること)
（１）ユーザに正の数を入力してもらい，その数を返
値として返す関数を定義しなさい(引数なし)


static int InputPositiveInt()
ただし，0以下の数が入力されたら，再度入力してもらうこ
と
（２）引数に指定した秒数だけ待つ関数
static void WaitSec(int sec)
を作成し，（１）（２）をMain()関数から順次呼ぶこと
で，入力秒数だけ待つプログラムをつくりなさい
21
練習問題11-2
(コミット不要：プロジェクトは各自作成)
x
n
xのn累乗（べき乗）を返す関数MyPow
をつくってください
ただし，引数(x, n), 返値はすべて整数と
します
 static int MyPow(int x, int n)

動作確認プログラムもつくり，動作確認
しなさい

ちなみに，Math.Pow(x,n) と同じ答えが返
れば，計算は合っている
22
プロジェクトの(新規)作成方法
（１）VS2005を起動（２）メニューから「ファイル」＞「新
規作成」＞「プロジェクト」を選ぶ
（３）「新しいプロジェクト」で「コンソールアプリケーショ
ン」を選び，プロジェクト名と場所を入力してOKを押す
23
Report-F [17CopyAry] （配点４）
コミットの締切は 5月26日（土）23:59
intの配列を引数とし，その配列のコピーを
返す関数CopyArrayをつくってください
static int[] CopyArray(int[] ary)
★動作確認プログラムもつくること！！
 動作確認プログラムは， 9回目(5月14日)のプリントを
参考に，本当に「コピー」できているかどうか，までを
確認可能なものにすること
（注）Array.Copy()関数の使用は禁止
（ヒント）関数内部で新しい配列の『容器』を作
成し，ループで１つ１つintの数値をコピーした
あと，return 文で「作成した配列」を返す
24

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