C言語において関数内でグローバル変数の値を変える処理について

Question

次の２つのコードについて、わからないことがあったので質問させていただきます。

一つ目のコードでsum変数を関数内で参照し、値を変えることができているのに、二つ目のコードで関数内でaとbの値を変えられないのはなぜでしょうか。

int sum = 0;

int add_point(int);

int main(){
 int all_ point = 0;
 all_point = add_point(10); /* all_point == 10*/
 all_point = add_point(20); /* all_point == 30*/
}

int add_point(int x){
 sum += x;
 return sum;
}

void swap(int, int); /* 数値を入れ替える(ことを目的とした)関数 */

int main(){
 int a = 5, b = 10;
 swap(a, b); /*a == 5, b == 10 となり入れ替わっていない*/
}

void swap(int x, int y){
 int tmp;
 tmp = y;
 y = x;
 x = tmp;
}

Answer 1

参考↓
値渡し（Call by Value）と参照渡し（Call by Reference）

Comments

[LouiS0616]

ご提示のリンクの『参照渡し』とは全く違う機能としてC++に『参照渡し』が存在するので、C ⇒ C++ の順で学習する人にとっては誤解があるように思います。

[cateye]

参照渡し(Call by Reference）に感しては、“参照（アドレス）を渡す”と有りますが、
ret = sub( i, &j ); やint sub( int a, int *b )はCの構文と思われますが・・・
アドレス渡しｗ？・・・言葉の違いでしょうか？・・・どういうのかなぁ・・・

[LouiS0616]

C++の参照渡し(というか参照)は変数そのものを共有することができ、イメージとしてはエイリアスやシノニムに近いです。
Cのポインタ渡しはポインタを値渡ししているだけです。ただポインタのことを参照と呼ぶ人もいるので非常にややこしいです。参照値と呼べば語弊が生まれづらいのですが...

参照(値)『を』渡すのと、参照『で』渡すのと、その違いだと考えています。

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戦争がしばしば起きるデリケートな話題なので、私の考えが絶対に正しいとは言い切れません。
・Qiita もう参照渡しとは言わせない https://qiita.com/mdstoy/items/2ef4ada6f88341466783
・Qiita なぜ、Java、JavaScript、Python、Ruby等で「参照渡し」の言葉を使うべきではないのか？ https://qiita.com/raccy/items/59a6ac6c818918dd9651
・Qiita <値型>と<参照型>、<値渡し>と<参照渡し>について実行例を出す（C編） https://qiita.com/koher/items/7999a6331a385ec74672

私自身は本回答に低評価していません。誤りだとは断言できないので。

[cateye]

“低評価していません”・・・ご気遣いなく、低評価も評価の内・・・（良かったのか悪かったのか判らないので）何もないのが一番困る。

Answer 2

※回答が物凄く分かりづらかったので全改修しました。

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変数を渡したとき、値は別の領域にコピーされます。

#include <stdio.h>

void func(int x) {
    printf("x is %d, at %p.\n", x, &x);   // x is 42, at 0x7ffcbc66937c.
}

int main(void) {
    int a = 42;
    printf("a is %d, at %p.\n", a, &a);   // a is 42, at 0x7ffcbc66939c.

    func(a);

    return 0;
}

Wandbox (実行結果は毎回変わり得ます。)

値がコピーされていても、領域が別に存在していることが分かります。
ですので、関数内でxの値をいくら書き換えてもaには影響しません。

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一方グローバル変数を用いている例では、sumのコピーは発生しません。

#include <stdio.h>

int sum = 0;

void func(void) {
    printf("sum(in func) is %d, at %p.\n", sum, &sum);   // sum(in func) is 0, at 0x600974.
}

int main(void) {
    printf("sum(in main) is %d, at %p.\n", sum, &sum);   // sum(in main) is 0, at 0x600974.
    func();

    return 0;
}

Wandbox

main関数からもfunc関数からも、同じ変数sumを参照していることが分かります。

旧回答

C言語は実引数を値渡しするので、関数内で新たな値を代入しても外部には全く影響しません。
変数のポインタを渡すようにすることで、関数内で変数の値を書き換えることができます。

一つ目のコードでsum変数を関数内で参照し、値を変えることができているのに

返り値と言う形で結果を受け取り、main関数内で変数を書き換えているからです。

なお、確かにsumはグローバル変数ですが、
これは『all_pointの値を更新できること』自体には関係ありません。

Comments

[Sukabo]

つまり、二つ目のコードのswap関数内では新たなx, yという変数をいじっているだけだからa, bには影響がないということですよね。

[LouiS0616]

そういうことです。
同じ領域をいじりたい場合、ポインタを渡すのが一般的です。グローバル変数にしてしまうとコード全体に影響してしまうので。

[Sukabo]

編集前の回答しか見れていなかったので繰り返しの質問になってしまいました。
とても分かりやすい説明、ありがとうございます。

Answer 3

関数の引数は、値をコピーされて関数内に渡されますんで、いくら関数内で変えても、関数の外には影響されません。

それに、後者のコードにはグローバル変数ってのは登場してませんぜ