変数の有効範囲（スコープ）

［プログラム例 8.1］ 変数の有効範囲（スコープ）

01	/****************************/
02	/* 変数の有効範囲(スコープ) */
03	/*      coded by Y.Suganuma */
04	/****************************/
05	#include <stdio.h>
06	
07	/*******************/
08	/* クラス Example1 */
09	/*******************/
10	class Example1 {
11			int pri;
12		protected :
13			int pro;
14		public :
15			int pub;
16	
17			Example1() {
18				pub = 1000;
19				pri = 2000;
20				pro = 3000;
21			}
22	
23			void sub1() {
24				printf("sub1 pub %d pri %d pro %d\n", pub, pri, pro);
25			}
26	};
27	
28	/*******************/
29	/* クラス Example2 */
30	/*******************/
31	class Example2 : public Example1 {
32	
33		public :
34	
35			Example2() {}
36	
37			void sub2() {
38				printf("sub2 pub %d pro %d\n", pub, pro);
39	//			printf("sub2 pri %d\n", pri);   // 許されない
40			}
41	};
42	
43	void sub();
44	
45	/****************/
46	/* main program */
47	/****************/
48	int main()
49	{
50				// ブロック
51		int x = 10;
52		if (x > 5) {
53			printf("block x %d\n", x);
54			int x = 15;
55			int y = 20;
56			printf("block x %d\n", x);
57			printf("block y %d\n", y);
58		}
59		sub();
60		printf("x %d\n", x);
61	//	int y = 100;   // この文がなければ，y が未定義
62	//	printf("y %d\n", y);
63		extern int z;
64		printf("z %d\n", z);
65				// クラス
66		Example2 ex = Example2();
67		ex.sub1();
68		ex.sub2();
69		printf("public member( pub ) %d\n", ex.pub);
70	
71		return 0;
72	}
73	
74	int z = 30;
75	
76	/************/
77	/* 関数 sub */
78	/************/
79	void sub()
80	{
81		int x = 40;
82		printf("   sub x %d\n", x);
83		printf("   sub z %d\n", z);
84	}
		

　　まず，51 行目において，変数 x が定義され，10 で初期設定されています．この変数 x は，この位置から main 関数が終わる 72 行目まで有効になります．52 ～ 58 行目の if ブロック内の 53 行目において，変数 x の値が出力されていますが，当然，その結果は，51 行目で宣言されたときの値になります．しかし，54 行目において，再び，変数 x が宣言されていますので，この位置から if ブロックの最後である 58 行目までは，ここで宣言された x が有効になります．同様に，55 行目で宣言された変数 y の有効範囲も 58 行目までとなります．実際，60 行目における出力文では，51 行目において宣言された変数 x の値が出力されます．また，61 行目のような型宣言を行わず，62 行目のように変数 y の値を出力しようとすればエラーになってしまいます．

　　59 行目において関数 sub を呼んでいます．81 行目では，変数 x を宣言し，82 行目において，その値を出力しています．当然，81 行目の宣言を行わなければ，エラーになってしまいますし，また，81 行目の宣言によって，51 行目で宣言された x の値が影響を受けることはありません（ 60 行目の出力文に対応する結果参照）．しかし，変数 z は，main 関数内にも，関数 sub 内にも宣言されておらず，すべての関数の外側である 74 行目において宣言されています．このように，関数の外側で宣言された変数をグローバル変数と呼び，すべての関数から参照が可能になります．逆に，変数 x や y のように，あるブロック（関数を含む）内だけで有効な変数を，ローカル変数と呼びます．

　　グローバル変数 z が，同じファイル内で，かつ，その変数を参照する前に宣言されていますので，そのまま参照可能ですが（ 83 行目），異なるファイルや，参照する場所の後ろで宣言されている場合は，63 行目のような extern 指定が必要になります．以上，51 ～ 64 行目内の出力文（関数 sub 内の出力文を含む）によって，以下に示すような出力が得られます．

block x 10
block x 15
block y 20
   sub x 40
   sub z 30
x 10
z 30			

　　次に，クラスに付いて考えてみます．10 ～ 26 行目においてクラス Example1 が定義され，31 ～ 41 行目では，クラス Example1 を継承する形で，クラス Example2 が定義されています．31 行目において，public 指定がしてありますので，クラス Example の各変数や関数のアクセス権は，そのままクラス Example2 に引き継がれます．

　　66 行目において，Example2 のインスタンス ex を生成し，67 行目では，クラス Example1 から継承した関数 sub1 を通して，3 つの変数を出力しています．このときは，3 つの変数の値がそのまま出力されます．68 行目では，クラス Example2 に追加された関数 sub2 を通して各変数を出力しています．しかし，この場合は，親クラス Example1 の private メンバー変数 pri を参照することができない点に注意してください．また，69 行目のようなクラスの外側からの参照においては，pubulic メンバー変数 pub だけを参照可能です．なお，private 指定は，同じクラス内の関数だけから，protected 指定は，同じクラス，及び，そのクラスを継承したクラスだけから，また，public 指定は，どこからでも参照可能なことを意味します．以上，66 ～ 69 行目内の出力文（クラスのメンバー関数による出力を含む）によって，以下に示すような出力が得られます．

sub1 pub 1000 pri 2000 pro 3000
sub2 pub 1000 pro 3000
public member( pub ) 1000