第4回　変数のスコープをアドレスを使って理解する

　「変数を定義する」ということは，「メモリーの一部を自分が付けた変数名（識別子）で扱えるようにする」ことです。例えばリスト1のプログラムをコンパイルすると，変数aが二つ宣言されているというコンパイル・エラーが表示されます。コンパイラの身になってみればわかりますね。「a=1」と代入するときに，どっちのaなのか特定できないのでエラーになるわけです。つまり，一つの関数の中に，同じ名前の変数を複数個定義することはできないということがわかります。

　リスト2はどうでしょう。main関数とoutx関数の中で，それぞれ変数aを定義しています。main関数ではaを1で初期化し，outx関数では10で初期化しています＊1。このプログラムはコンパイル・エラーになりません。普通に実行でき，「10，1」と表示します（図1）。outx関数で「a=10」と値を代入してもmain関数側のaには影響がないので，二つの変数aは別物であると考えることができます。つまりmain関数で宣言した変数aはmain関数内で有効で，outx関数で宣言した変数aはoutx関数内で有効なわけです。

図1●リスト2を実行したところ

　これに対し，関数の外で宣言した変数のことを「グローバル変数」と呼びます。例えばリスト3では，関数の外でグローバル変数aを宣言しています。順番に処理を追ってみると，

(1)main関数でaに1を代入
(2)outx関数でaに10を代入
(3)outx関数でaを表示
(4)main関数でaを表示

となるので，リスト2のように「10，1」と表示するような気がしますね。でも，結果は図2のように「10，10」と表示します。

図2●リスト3を実行したところ

　では，グローバル変数と同名のローカル変数があったらどうなるのでしょうか。リスト4を見てください。

　「int a=0」と，宣言とともに初期値として0を与えた変数aはグローバル変数です。main関数の中で1を代入し，printf関数で画面に表示しています。ポイントは，outx関数の中でもローカル変数aを宣言している点です。このプログラムをコンパイルしてもエラーにはなりません。同じ名前のグローバル変数とローカル変数を宣言することをコンパイラは許可しているからです。

　となると疑問点はただ一つ。outx関数の中で「a=10」と10を代入しているのは，グローバル変数のaなのか，ローカル変数のaなのか，どちらなのでしょう？ グローバル変数のスコープはプログラム全体で，ローカル変数のスコープは関数の中ですから，スコープがぶつかっているように思えますよね。

　その答えは，実行結果を見るとすぐわかります（図3）。「10，1」の順で表示されていますね。outx関数の中で10をaに代入しても，main関数側のprintf関数の出力結果は1なので，「a=10」で10を代入されたのはローカル変数のaということになります。つまり同名の変数が宣言されてスコープが重なった場合は，ローカル変数がグローバル変数を隠ぺいするのです。同名のローカル変数が有効な範囲では，グローバル変数が雲に隠れるようなイメージだと思ってください。