[C言語] 関数の扱い方についてわかりやすく詳しく解説

#include <stdio.h>
// 関数の宣言
int add(int a, int b);
// メイン関数
int main() {
    int result = add(5, 3); // 関数の呼び出し
    printf("結果: %d\n", result);
    return 0;
}
// 関数の定義
int add(int a, int b) {
    return a + b; // 引数aとbを加算して返す
}

結果: 8

// 関数の宣言
int multiply(int x, int y);

// 関数の定義
int multiply(int x, int y) {
    return x * y; // 引数xとyを掛け算して返す
}

#include <stdio.h>
// プロトタイプ宣言
int subtract(int a, int b);
int main() {
    int result = subtract(10, 4); // 関数の呼び出し
    printf("結果: %d\n", result);
    return 0;
}
// 関数の定義
int subtract(int a, int b) {
    return a - b; // 引数aからbを引いて返す
}

結果: 6

#include <stdio.h>
void increment(int num) {
    num += 1; // 引数numをインクリメント
    printf("関数内のnum: %d\n", num);
}
int main() {
    int value = 5;
    increment(value); // 値渡し
    printf("関数外のvalue: %d\n", value);
    return 0;
}

関数内のnum: 6
関数外のvalue: 5

#include <stdio.h>
void increment(int *num) {
    (*num) += 1; // ポインタを使って値をインクリメント
    printf("関数内のnum: %d\n", *num);
}
int main() {
    int value = 5;
    increment(&value); // 参照渡し
    printf("関数外のvalue: %d\n", value);
    return 0;
}

関数内のnum: 6
関数外のvalue: 6

#include <stdio.h>
int square(int num) {
    return num * num; // numの二乗を返す
}
int main() {
    int result = square(4);
    printf("結果: %d\n", result);
    return 0;
}

結果: 16

#include <stdio.h>
void printMessage() {
    printf("こんにちは、世界！\n");
}
int main() {
    printMessage(); // 戻り値のない関数の呼び出し
    return 0;
}

こんにちは、世界！

#include <stdio.h>
void display() {
    int localVar = 10; // ローカル変数
    printf("ローカル変数: %d\n", localVar);
}
int main() {
    display();
    // printf("%d\n", localVar); // エラー: localVarはmain関数内で有効ではない
    return 0;
}

#include <stdio.h>
int globalVar = 20; // グローバル変数
void display() {
    printf("グローバル変数: %d\n", globalVar);
}
int main() {
    display();
    printf("グローバル変数: %d\n", globalVar);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
int globalVar = 30; // ファイルスコープ
void functionA() {
    int localVarA = 5; // ブロックスコープ
    printf("functionAのローカル変数: %d\n", localVarA);
}
void functionB() {
    // printf("%d\n", localVarA); // エラー: localVarAはfunctionBで有効ではない
    printf("グローバル変数: %d\n", globalVar);
}
int main() {
    functionA();
    functionB();
    return 0;
}

#include <stdio.h>
void function() {
    int localVar = 10; // ローカル変数
    printf("ローカル変数のライフタイム中: %d\n", localVar);
}
int globalVar = 40; // グローバル変数
int main() {
    function();
    // printf("%d\n", localVar); // エラー: localVarはmain関数で有効ではない
    printf("グローバル変数のライフタイム中: %d\n", globalVar);
    return 0;
}

ローカル変数のライフタイム中: 10
グローバル変数のライフタイム中: 40

#include <stdio.h>
// 再帰関数の例: 階乗を計算する関数
int factorial(int n) {
    if (n == 0) {
        return 1; // ベースケース: 0の階乗は1
    } else {
        return n * factorial(n - 1); // 再帰呼び出し
    }
}
int main() {
    int result = factorial(5);
    printf("5の階乗: %d\n", result);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
// 再帰関数の例: フィボナッチ数列を計算する関数
int fibonacci(int n) {
    if (n == 0) {
        return 0; // ベースケース: F(0) = 0
    } else if (n == 1) {
        return 1; // ベースケース: F(1) = 1
    } else {
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2); // 再帰呼び出し
    }
}
int main() {
    int result = fibonacci(6);
    printf("フィボナッチ数列の6番目の数: %d\n", result);
    return 0;
}

フィボナッチ数列の6番目の数: 8

#include <stdio.h>
// 関数の宣言
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int subtract(int a, int b) {
    return a - b;
}
int main() {
    // 関数ポインタの宣言
    int (*operation)(int, int);
    // 関数ポインタに関数を割り当て
    operation = add;
    printf("加算: %d\n", operation(5, 3));
    operation = subtract;
    printf("減算: %d\n", operation(5, 3));
    return 0;
}

加算: 8
減算: 2

#include <stdio.h>
// コールバック関数の型を定義
typedef void (*Callback)(int);
// コールバック関数
void printNumber(int num) {
    printf("数値: %d\n", num);
}
// コールバック関数を引数に取る関数
void processNumber(int num, Callback callback) {
    // 何らかの処理
    num *= 2;
    // コールバック関数を呼び出し
    callback(num);
}
int main() {
    processNumber(5, printNumber);
    return 0;
}

数値: 10

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
int main() {
    // 文字列操作
    char str1[20] = "Hello";
    char str2[20];
    strcpy(str2, str1); // str1をstr2にコピー
    printf("コピーされた文字列: %s\n", str2);
    printf("文字列の長さ: %lu\n", strlen(str1));
    // メモリ管理
    int *arr = (int *)malloc(5 * sizeof(int)); // メモリを動的に割り当て
    if (arr != NULL) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            arr[i] = i * i;
            printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
        }
        free(arr); // メモリを解放
    }
    // 数学計算
    double num = 16.0;
    printf("平方根: %.2f\n", sqrt(num));
    return 0;
}

コピーされた文字列: Hello
文字列の長さ: 5
arr[0] = 0
arr[1] = 1
arr[2] = 4
arr[3] = 9
arr[4] = 16
平方根: 4.00

#include <stdio.h>
// コールバック関数の型を定義
typedef void (*Callback)(int);
// コールバック関数
void printResult(int result) {
    printf("結果: %d\n", result);
}
// コールバック関数を引数に取る関数
void calculate(int a, int b, Callback callback) {
    int sum = a + b;
    callback(sum); // コールバック関数を呼び出し
}
int main() {
    calculate(3, 4, printResult);
    return 0;
}

結果: 7

#include <stdio.h>
// 入力を処理する関数
int getInput() {
    int num;
    printf("数値を入力してください: ");
    scanf("%d", &num);
    return num;
}
// 計算を行う関数
int computeSquare(int num) {
    return num * num;
}
// 結果を表示する関数
void displayResult(int result) {
    printf("計算結果: %d\n", result);
}
int main() {
    int number = getInput();
    int square = computeSquare(number);
    displayResult(square);
    return 0;
}

数値を入力してください: 5
計算結果: 25

#include <stdio.h>
// エラーメッセージを表示する関数
void handleError(const char *message) {
    printf("エラー: %s\n", message);
}
// 数値を割り算する関数
double divide(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        handleError("ゼロで割ることはできません");
        return 0.0;
    }
    return (double)a / b;
}
int main() {
    int x = 10, y = 0;
    double result = divide(x, y);
    if (y != 0) {
        printf("割り算結果: %.2f\n", result);
    }
    return 0;
}

エラー: ゼロで割ることはできません