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    C++はC言語をもとにしてつくられた最もよく使われるマルチパラダイムプログラミング言語の1つです。オブジェクト指向、ジェネリック、命令型など広く対応しており、多目的に使用されています。

C言語:グローバル変数の競合について

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C言語を勉強しています.

その際に,疑問に思ったことを質問させていただきます.

C言語では,複数のファイルから見て共通のアドレスを持つグローバルな変数が(メイン関数の外に書くと)定義できると思います.(例)

この仕組みでは,ファイルの数が多くなり,色んな人がプロジェクトに参加した場合,変数の競合が起きるか,または競合を起こさないために使われていない変数名を探すといった作業が必要になると思いました.

実際にはそんなことはないと思うのですが,どのようにこの問題を解決しているのでしょうか?

よろしくお願いします.

(例)
code1.c

int A;


code2.c

int A;


code1.c と code2.c のAは同じ実態を持つ.ソースコードが増えたら競合する(?).

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回答 6

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「グローバル変数を使ってデータをやりとりしない」が安全かつ確実な解決。

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こんにちは。

巨大プロジェクトでは頭の痛い問題ですね。
グローバル変数だけでなく、関数名も同じ問題を抱えます。
enum型名や構造体名も慎重にインクルード関係を調整しないと競合対象になります。

それらの競合が発生しないようにするため、コーディング規約等でルールを定めることが一般的と思います。
多くのケースでは、モジュール単位くらいでプリフィックスを定め、全ての識別子はプリフィック+固有名にする等の命名規則を定めると思います。


【余談ですが】
C++ならば名前空間と言う正にその問題を解決するための仕組みがあります。
そして、C++コンパイラはC言語のソースもほぼ処理できるので、C++をより便利なC(ベターC)として導入し、欲しい機能をつまみ食いと言うのは意外にメジャーな使い方と思います。(私も20年くらいその一人でした。)

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static=ファイルローカルな場合は別ですが、同じ名前の変数が別な箇所にあると、リンクしたときにエラーとなります。ということで、巨大なC/C++プロジェクトを作る場合、以下のような方法を取ることが多いです。

  1. 変数宣言専用のソースファイルを作って、ここ以外でグローバル変数を定義しない。
  2. そのソースにも、直接変数を定義するのではなく、ヘッダを読み込んでうまくやるように工夫する。
/**** 変数定義のヘッダ(variables.h) ****/
#ifndef EXTERN
#define EXTERN extern
#endif

EXTERN int i;

/* この後もEXTERNを冠した変数宣言が続く */

/**** 使う側(source.c) ****/
#include "variables.h"

/* EXTERNの定義がないので、externとして「どこかにある変数」扱いとなる */

/**** 変数定義用のファイル(variables.c) ****/
#define EXTERN /* 抹消 */
#include "variables.h"

/* EXTERNを消して変数定義に変換 */

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簡単なのはとりあえず定義してみてビルドなりメイクすれば、競合していればエラーになるのでその時点で直す、ですかね。
それだと素人っぽいので、通常業務で多人数が参加するようなプロジェクトであれば、機能名を付加するとかになると思います。

機能名_変数名

まあグローバルにする時点で単純な変数名ということはないと思うので、そうそう競合することもないと思います。
例えばループカウンターなんかをグローバル変数にはしないでしょう。

それから、プロジェクト全体のグローバルなのか、ファイル内だけのグローバルなのかは明示的に書いた方が良いです。
ファイル内だけのグローバルであれば、static宣言をしてください。

更に一番良い方法は、グローバル変数を使わないことですw
グローバル変数はどこからでも使えて便利な反面、使用されるタイミングが明確にならず不具合の原因になりかねません。
大量に使用されるプロジェクトは可読性が著しく落ちます。
この変数は本当にグローバルの必要があるのかを良く考えて実装してみてください。

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通常必要最小限の参照範囲にするため、競合することはないか、命名規則により競合しないようにしていると思います。
学ばれる際に、変数や関数のスコープというキーワードで確認されるとよろしいのではないでしょうか。

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この仕組みでは,ファイルの数が多くなり,色んな人がプロジェクトに参加した場合,変数の競合が起きるか,または競合を起こさないために使われていない変数名を探すといった作業が必要になると思いました. 

そうならないようにプログラムをきちんと設計します。あるいは(同時に)、「コーディング規約」(名前の付け方とか、こういう書き方をしなさい/してはだめ、などの決まり事)の中にそうならないような決まりを定めて守るように周知します。

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