Rainbow Engine

IT技術を分かりやすく簡潔にまとめることによる学習の効率化、また日常の気付きを記録に残すことを目指します。

C++

C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて

投稿日:2021年1月13日 更新日:

<目次>

(1) C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて
 (1-1) 「値渡し」とは?
 (1-2) 「参照渡し」とは?
 (1-3) 「値渡し」と「参照渡し」の使い分け

(1) C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて

「値渡し」(passed by value)と「参照渡し」(passed by reference)はメソッドを実行する際の「引数の与え方」の方式です。今回はそれぞれをどういったシーンで使うのか?や両者の違いについてご紹介していきます。

(1-1) 「値渡し」とは?

引数の「値のコピー」をメモリ上の別アドレスに作っています(元の値とは明確に異なる)。

コピーなので「呼び出し元」と「呼び出し先」とで、同じ値だがそれぞれ独立した変数を持っている事になります。従って、「呼び出し先」で値を変更しても、「呼び出し元」の値は書き換わりません(コピーを編集しているに過ぎない)。

(図113)

デフォルトでは「値渡し」が適用されます(型の後に&を付けると「参照渡し」になる)。

(サンプルプログラム)

#include <iostream>
using namespace std;

//③引数を「値渡し」で受取り⇒値がメモリ上の別箇所にコピーされる
void addCounter(int counter)
{
    //④引数の値に1を加算(値渡しなので、元の変数に影響なし)
    counter=counter+1;
    std::cout<<"(#1)= "<<counter<<std::endl;
}

int main(void){
    //①変数「counter」を定義
    int counter=0;
    //②変数「counter」を「addCounter」関数の引数に与えて実行
    addCounter(counter);
    //⑤元の変数は加算されていないので「0」
    std::cout<<"(#2)= "<<counter<<std::endl;
    return 0;
}

(図121)実行結果

目次にもどる

(1-2) 「参照渡し」とは?

引数の「アドレス」を渡しており、変数自身の「アドレスのコピー」(=ポインタ)をメモリ上に作っています。別名「アドレス渡し」とも呼ばれます。

「アドレス」を渡しているので、「呼び出し元」と「呼び出し先」とで同じ値を共有しており、「呼び出し先」で引数に変更を加えた場合は、呼び出し元にも反映されます。

(図114)

C++では引数の左側に「&」を付ける事で、参照渡しになります(右側に付けてしまうと別の意味になってしまう)。
(サンプルプログラム)

#include <iostream>
using namespace std;
//③引数を「参照渡し」で受取り⇒アドレスがメモリ上の別箇所にコピーされる
void addCounter(int &counter)
{
    //④参照渡しなので元の変数を更新
    counter=counter+1;
    std::cout<<"(#1)= "<<counter<<std::endl;
}

int main(void){
    //①変数「counter」を定義
    int counter=0;
    //②変数「counter」を「addCounter」関数の引数に与えて実行
    addCounter(counter);
    //⑤元の変数は参照渡しにより、同じく「1」
    std::cout<<"(#2)= "<<counter<<std::endl;
    return 0;
}

(図122)実行結果

目次にもどる

(1-3) 「値渡し」と「参照渡し」の使い分け

「値渡し」は引数として渡された値を上書きしないため、値を「利用するだけ」で更新は特に必要ない場面で使用します。また、値コピー時のオーバーヘッドによりパフォーマンス悪化につながる可能性がありますので、注意が必要です(大規模なオブジェクトを値渡しして、かつそのメソッドを何度も繰り返し呼ぶ場合など)。

「参照渡し」は変数のコピーを作成しないため、コピー処理によるオーバーヘッドが削減されます。

引数で大規模なテキストデータなどが渡されると、そのコピーの処理は負荷となるため、避けるべきものになります。そういった大規模なクラスのオブジェクトを渡す際などに「参照渡し」が役に立ちます。

「参照渡し」を使う主なシーンを4点ほど挙げます。
(表)

①引数の編集 関数の処理で「引数を編集」する必要がある場合
②引数が大規模オブジェクト 関数の引数に「大規模なオブジェクト」を受け取る場合
⇒値渡しだとコピーの処理負荷が発生してしまう
③ポリモフィズム ポリモフィズム(同じ操作でも異なる振る舞いをする事)を実現する場合。
(例)
「図形クラス」があったとして、それを継承する「三角形クラス」と「四角形クラス」があった際に、「図形」型のポインタ(別の値のアドレスを保持)に「三角形」や「四角形」の「参照(アドレス)」を渡す事で、親のメソッド等の実行結果を、子でも利用する事などが可能になります。
④戻り値が大規模 「戻り値」として非常に大きなオブジェクトを返却する恐れがある場合

目次にもどる

Adsense審査用広告コード


Adsense審査用広告コード


-C++

執筆者:


comment

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

関連記事

C++のtime関数とlocaltime関数の違いについて

  <目次> (1) C++のtime関数とlocaltime関数の違いについて  (1-1) C++のlocaltime関数の概要とサンプル  (1-2) C++のtime関数の概要とサン …

C++の構造体とは?の作り方や使い方について

  <目次> (1) C++の構造体とは?の作り方や使い方について  (1-1) 構造体とは?  (1-2) サンプルプログラム  (1-3) 構造体の変数を定義する方法  (1-4) 構造 …

C++で「静的でないメンバー参照は特定のオブジェクトを基準とする相対参照である必要があります」エラーが出た時の対処

  <目次> (1) C++で「静的でないメンバー参照は特定のオブジェクトを基準とする相対参照である必要があります」エラーが出た時の対処  (1-1) エラーメッセージ  (1-2) 原因 …

no image

C++で「error: cannot initialize a variable of type ‘const unsigned char’ with an lvalue of type ‘const char [x]’」が発生した時の原因と対処

<目次> (1) C++で「error: cannot initialize a variable of type ‘const unsigned char’ with an …

C++で発生した「 _CrtIsValidHeapPointer(block)」と「is_block_type_valid(header->_block_use)」エラーについて

  <目次> (1) C++で発生した「 _CrtIsValidHeapPointer(block)」と「is_block_type_valid(header->_block_use) …

  • English (United States)
  • 日本語
Top