関数プロトタイプ
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関数プロトタイプ(英: Function prototype)とは、C言語やC++における関数の宣言であり、関数本体を省略して、関数名、アリティ、引数のデータ型、返り値のデータ型を示したもの。関数定義は関数が何をするかを示すが、関数プロトタイプはそのインタフェースを示すと考えることができる。
プロトタイプでは、引数の名前はオプションだが、その型は(ポインタかどうか、constかどうかなど)全修飾付きで必須である。
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[編集] 例
例として、以下の関数プロトタイプを考える。
int fac(int n);
このプロトタイプから判ることは、関数名が "fac" であり、その引数は1個で整数であり、返り値も整数だということである。この関数を使いたい場合、プログラムのどこかで関数定義を提供しなければならない。
[編集] 用法
[編集] コンパイラへの通知
関数が事前に宣言されていない状況で、左括弧付きで式の中に現われた場合、その関数は暗黙のうちに int
を返すものと判断され、引数については何の想定もなされない。この場合コンパイラは、引数の型やアリティをコンパイル時にチェックできない。このことが問題を発生する可能性がある。以下のコードは、暗黙に宣言された場合の関数の振る舞いを示したものである。
#include <stdio.h> /* * もし、このプロトタイプがあれば、コンパイラはmain()でのエラーを * を検出できる。省略されると、エラーには気づかない。 */ int fac(int n); /* プロトタイプ */ int main() { /* 関数呼び出し */ printf("%d\n", fac()); /* ERROR: fac の引数がない */ return 0; } int fac(int n) { /* 呼び出される関数 */ if (n == 0) { return 1; } else { return n * fac(n - 1); } }
関数 "fac" が呼び出されたとき、コールスタックには1つの整数の引数が積まれていなければならない。プロトタイプが省略されると、コンパイラはそれをチェックできず、実行時に "fac" がスタック上の何らかの値(あるいはレジスタにある何らかの値)を引数としてを使うことになる(スタックの場合、スコープにない変数の値かリターンアドレスを使うことになる)。関数プロトタイプを使えば、コンパイラに関数 "fac" が1つの整数引数をとることを知らせることができ、それによってコンパイラはこのようなエラーを検出できるようになる。
[編集] ライブラリインタフェースの生成
関数プロトタイプをヘッダファイルに置くことで、ライブラリのインタフェースを指定できる。
[編集] クラス宣言
C++では、関数プロトタイプはクラス宣言にも使われる。
[編集] 参考文献
- Kernighan, Brian W. & Ritchie, Dennis M. (1988年), The C Programming Language (2nd ed.), Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, ISBN 0131103628