3.1 Call by reference のシミュレーション

int 型の変数 a, b があったときに、 a, b の値をいれかえるにはどうしたら良いでしょうか？

1. main()の中で

   作業用の変数を一つ用意して、 次のようにします。

   int main(void) {
       int a, b ;
       int wk ;
   
       wk =  a ;
       a  =  b ;
       b  = wk ;
   
       return 0 ;
   }

   これはカンタンですね。

2. 関数を使う - 1

   "変数の値をいれかえる" なんとなく関数にできそうですね。 そこで次のような関数を作ってみました。

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

   この関数を main() の中から呼んでみます。

   int main(void) {
       int a, b ;
   
       swap(a, b) ;
   
       return 0 ;
   }

   関数 swap() の中は、 (1) の main() とまったく同じ形をしています。 問題はなさそうですが、 ほんとにこれで大丈夫でしょうか？

   結論から言ってしまうと、 swap() の呼び出し前後で、 a,b の値は不変で、 いれかわりません。

   前回の "関数引数の受け渡し" で解説したように、 関数が見ているのは引数のコピーにすぎません。 ですから、上の関数 swap() がやっていることは、 a, b の値を x, y にコピーして、 コピーをいれかえているのです。

   つまり、

   int main(void) {
       int a, b ;
   
       {
           int x, y ;
           int wk ;
   
           x  = a ;
           y  = b ;
   
           wk =  x ;
           x  =  y ;
           y  = wk ;
       }
   
       return 0 ;
   }

   とやっているのと同じです。

   例えていえば、 本棚にある二冊の本をいれかえたいときに、 そのコピーをとって、 コピーの方の場所をいれかえたようなものですね。 本棚の本はそのままでしょ？

3. 関数を使う - 2

   では、関数を使って値をいれかえることはできないのでしょうか。
   いいえ、できるのです。 次の例を見てください。

   void swap(int* x, int* y) {
       int wk ;
   
       wk = *x ;
       *x = *y ;
       *y = wk ;
   }
   
   int main(void) {
       int a, b ;
   
       swap(&a, &b) ;
   
       return 0 ;
   }

   これでうまくいきます。

   変った点は、 swap() の引数の型が int* になったことで、 あわせて、main() 側の呼び出しかたも変りました。

   呼び出された関数 swap() では、 引数 x, y を変えるのではなく、 引数が指しているメモリの内容 *x , *y を変えています。

   引数が指しているのは main() の a, b ですから、 swap() の呼び出し前後で、 a, b の値がいれかわります。

   つまり、

   int main(void) {
       int a, b ;
   
       {
           int *x, *y ;
           int wk ;
   
           x  = &a ;
           y  = &b ;
   
           wk = *x ;
           *x = *y ;
           *y = wk ;
       }
   
       return 0 ;
   }

   とやっているのと同じです。

   また本の例え話しをすると、 こんどは本が本棚のどこにあるか、 場所を教えて、 その場所にある本をいれかえさせるわけです。