関数と手続き — ○ から始まる定義の読み方

関数 は ○ から始めて宣言する

処理をひとまとまりにして名前を付けたものが関数です。 基本情報の擬似言語では、関数定義の先頭に○ という記号を置きます。

○整数型: 最大値(整数型: a, 整数型: b)
  if (a > b)
    return a
  endif
  return b

○整数型: の部分が「戻り値の型」、最大値 が関数名、(整数型: a, 整数型: b) が引数リストです。引数もそれぞれに型を書きます。return で呼び出し元に値を返し、そこで関数は終わります。

ブラウザで動かしてみる

最大値を返す関数を 2 回呼び出す例です。一行ずつ実行 を押していくと、関数呼び出しに入った瞬間に 引数 a, b が右側の変数テーブルに現れ、return で呼び出し元に戻ると消えていくのが目で追えます。

出力は 7 と 10 です。 引数の値を変えて再実行すると、同じ関数が違う入力で動く様子を確認できます。

戻り値のない「手続き」は ○名前(...) で書く

値を返さず、何かを実行するだけの処理は「手続き」と呼びます。 手続きの定義では、戻り値の型を書きません。

挨拶 は戻り値を持たないので、整数型: 結果 ← 挨拶("太郎") のように受け取ることは想定されていません。 「実行するだけ」の処理は手続き、「値を計算して返す」処理は関数、 と切り分けて考えると読み書きが楽になります。

関数の呼び出しは式の中でも使える

戻り値を持つ関数は、式の途中に埋め込んで使えます。

整数型: x ← 最大値(3, 7)              // 変数に代入
整数型: y ← 最大値(3, 7) + 最大値(2, 5) // 式の中で複数回呼ぶ
if (最大値(a, b) > 10)                // 条件式の中で呼ぶ
  print("大きい")
endif

関数呼び出しは 1 つの値のように振る舞うため、 変数を書ける場所ならほぼどこでも使えます。

再帰: 自分自身を呼び出す

関数の中で自分自身を呼び出すことを再帰と呼びます。 階乗 n! = n × (n-1)! のように「自分より 1 つ小さい問題」で表せる処理と相性が良い書き方です。

出力は 120 (= 5! = 5×4×3×2×1) です。一行ずつ実行 を押していくと、階乗(5) の中で 階乗(4) が呼ばれ、 さらにその中で 階乗(3) が呼ばれ… と、 変数テーブルにいくつもの n が (階乗) というラベル付きで積み上がっていく様子が観察できます。 必ず「これ以上再帰しない終了条件」(ここではn ≦ 1) を書くのが再帰のコツです。

試験でつまずきやすいポイント

• ○ を書き忘れる: 関数定義の先頭の ○ を忘れると、 その行はただの変数宣言や式として扱われて意味が変わる
• return 忘れ: 関数で return を書き忘れると呼び出し元が未定義の値を受け取る
• 引数の型と実引数の型がずれる: 整数型を要求する関数に 文字列を渡すと実行時エラー
• 再帰の終了条件: 終了条件を書き忘れると無限再帰になる。 「引数がどう変わっていくか」を追って、 必ず基底ケースに到達することを確認する

6 本のレッスンをすべて読み終えたら

変数・条件分岐・while・for・配列・関数と、 基本情報の擬似言語で使う主要な構文を一通り学びました。 次のステップはこの 4 つがおすすめです。

• 練習問題 を解いて、コードを目で追って出力を言い当てられるか確かめる (ここまで読めていれば解けるはずの基礎 10 問と、本番相当の 10 問がある)
• 実行シミュレーター に戻り、自分でコードを書いて動かしてみる
• 多言語横並び比較ツール で、擬似言語と Python / TypeScript を並べて読み比べる
• 過去問集を 1 冊解いて、実際の科目 B の設問形式に慣れる