関数とは
printf 関数や scanf 関数などを今まで利用してきました。
このように、ある処理をまとめて名前をつけたものを関数と呼びます。
関数は次のように呼び出します。
関数名(引数1, 引数2, 引数3, ...);printf 関数や scanf 関数などは、あらかじめ用意されている関数です。
C言語では、用意されている関数を使うだけではなく、新しく関数を作ることができます。
main 関数
実は、みなさんは既に関数を作ったことがあります。
main という名前の関数です。
int main(){
...
return 0;
}main という関数は、プログラム中のどこからも呼び出していません。
この関数は特別な関数であり、プログラム実行時にシステムから呼び出されます。
この main 関数の中から呼び出す関数を、今から定義していきたいと思います。
関数の例
ある整数 a と b を足す関数 add を考えてみます。
関数 add は a と b を足し、その結果を返します。
int add(int a, int b){
int ans = a + b;
return ans;
}この関数は次のように利用します。
printf("%d\n", add(4, 5));値を返すとは、関数を呼び出した後にどのような値になるかという意味です。
この返す値のことを、戻り値もしくは返り値と呼びます。
値を返すには、return 文を使用します。
main 文の return は呼び出し元であるシステムに値を返しているのです*1。
注意
return 文を実行すると、そこで値を返して実行中の関数が終了します。
int f(){
int a, b;
a = 1;
return a;
// これより下は実行されない
b = 2;
return b;
}関数を作る
関数を作るには、宣言 (プロトタイプ宣言) と定義が必要です。
ただし、宣言は省略される場合もあります。
関数の宣言
関数の宣言は次のようなものです。
int add(int a, int b);一般化すると次のように表せます。
戻り値の型 関数名(引数の型 引数の変数名, ...);関数の宣言は main 関数の外で行います。
宣言には関数の本体を含みません。
stdio.h や math.h などのヘッダファイルにはこれらの関数の宣言が書かれています。
関数の宣言は、コンパイラに関数の存在を知らせる為にあります。
関数の宣言が無くても、関数が定義されていれば正常にコンパイルされます。
関数の定義
関数の定義は次のようなものです。
int add(int a, int b){
return a + b;
}一般化すると次のように表せます。
戻り値の型 関数名(引数の型 引数の変数名, ...){
...
return 戻り値;
}関数の定義は main 関数の外で行います。
関数に渡された引数は、関数定義に書いた変数名で利用できます。
この変数は、関数の内部だけで有効です。
引数について
int main() {
int a, b;
a = 3;
b = 5;
printf("%d\n", sub(a, b));
return 0;
}
int sub(int c, int d){
return c - d;
}関数を呼び出す際、記述したとおりの順番で引数に入ります。この例では c に 3、d に 5 が渡され、-2 が出力されます。
もし順番を入れ替えると、2 が出力されます。
宣言と定義の使い方
関数宣言の無い以下のようなプログラムがあったとします。
#include <stdio.h>
int main(){
printf("%d\n", add(4, 5));
return 0;
}
int add(int a, int b){
return a + b;
}上のコンパイルは正常に実行できますが、コンパイル時にwarning が出ます*2。
これを防ぐには、main 関数の上に、次のようなプロトタイプ宣言を書きます。
int add(int a, int b);戻り値の無い関数
戻り値の無い関数は、戻り値の型を void とします。
void は戻り値が無いことを表す特別な型で、void 型の変数をつくることはできません*3。
例
Hello World と表示する関数 hello の例です。
void hello(){
printf("Hello World\n");
}課題
課題1
次のようなプロトタイプ宣言で表される関数 power を作りなさい。
ただし、power 関数は a (a > 0) の b (b > 0) 乗を返すものとする。
int power(int a, int b);また、作成した関数を使い、a の b 乗を求めるプログラムを作りなさい。
実行例
./a.out 3 2 9
課題2
課題1で作成した power 関数を用い、以下のプロトタイプ宣言で表される関数 power2 を作りなさい。
ただし、power2 関数は a (a > 0) の2乗を返すものとする。
int power2(int a);また、作成した関数を使い、a の2乗を求めるプログラムを作りなさい。
実行例
1つの整数を入力します。
入力した整数の2乗を出力します。
./a.out 6 36
挑戦課題
- AOJ 0075: BMI
http://judge.u-aizu.ac.jp/onlinejudge/description.jsp?id=0075
BMI を求める関数を作るとよいでしょう
補足
入力の最後まで読み込むのは、以下のようにします。
while(scanf("%d", &x) != EOF){
...
}