スコープを意識して変数を定義するメリット

プログラムを作る際、必ず変数を定義する必要があります。一言に変数と言っても、intやstringなどの基本型だけでなく、何かのクラスオブジェクトの場合もあります。

この記事では、スコープを意識して変数を定義する理由とメリットを紹介します。

この記事のまとめ

変数のスコープとは、参照・更新が可能な範囲のことです。

スコープの種類はプログラム言語の思想によって種類が様々です。

例えば、

int score

という変数を定義した場合、どこからでも参照・更新可能なのか、一部の関数の中だけで参照・更新可能なのか、を考えるのがスコープです。

例えばC#では、以下のようなスコープがあります。

スコープ概要

グローバル変数とは、どのクラス・関数からでも参照・更新可能な変数です。

クラス変数とは、そのクラスの中からのみ参照・更新可能。

「関数内」のみ参照・更新可能なスコープや、関数内の一部のルーチンの中だけ参照・更新可能なものなどがあります。

すべてグローバル変数で定義してしまえば、プログラミングが簡単にできそうです。

確かに、プログラムはたくさんのクラスや関数からできています。１つの変数をどのクラス・関数からでも参照・更新できれば、柔軟性が上がります。

しかし、問題点がいくつかあります。

１つ目は、思いがけないタイミングで変数が更新されてしまい、バグの温床になります。

例えば「得点」を保持する変数を定義した場合、

など、様々な利用用途・更新タイミングが考えられます。

利用用途を制限して、更新タイミングが明確に把握できていれば問題ありませんが、グローバル変数を使用するということは、これらを明確にしないといけないということです。

利用用途を分けるために、別々の変数を定義するという方法が考えられます。

２つ目の問題点は、変数名が冗長化しやすいということです。

上記の「得点」という変数の例で言えば、

など、変数名が長くなってしまい、余計な変数が生まれてしまいます。

今はパソコンのCPUやメモリが多く搭載されていますので問題になりませんが、余計な変数を定義するということは、余計なメモリを消費するということに直結します。

３つ目の問題点は、ソースコードが読みにくくなることです。

グローバル変数であるということは、どこからでも更新が可能ということですので、その変数がどの値になっているかは、先頭から順番にソースコードを読んでいかないと分かりません。

規模の小さいプログラムであれば問題になりませんが、大きなプログラムであれば、もはや人間が解読できるコードからかけ離れてしまう可能性もあります。

ソースコードが読める規模というのは、保守やメンテナンスがし易くなります。

正しく変数を使うためには、できるだけ関数内のスコープに留めておきましょう。

必要であればクラス内スコープを使用し、グローバル変数の使用は避けましょう。

理由としては、上述したとおり、バグの温床になったり、ソースコードが読みにくくなるためです。

プログラムは１度作成すれば完成になることはほとんどありません。必ずといっていいほど修正が発生します。

その修正のタイミングが、まだ記憶に新しい数日後などであればいいですが、１年後や２年度、もしくは他の誰かが作ったソースコードの修正を任された場合などは、読みやすさが重要になります。

読みやすいソースコードを書くためのアイデアは、以下にもまとめていますので、よろしければご覧ください。