【6日でできるC言語入門】記憶クラス

【6日でできるC言語入門】記憶クラス

　C言語の「記憶クラス（ストレージクラス）」は、変数がどの記憶領域に格納されるかや、変数の有効範囲・生存期間を決定する大切な仕組みです。
普段何気なく使っているローカル変数やグローバル変数も、実は記憶クラスによって性質が大きく異なります。
　ここでは、代表的な3つの記憶クラス（自動変数・外部変数・静的変数）を中心に、表や具体例、図を使いながら分かりやすく解説します。

１．記憶クラスの概要

1.1. 記憶クラスとは

　C言語の変数は、「どこに格納されるか」「どこから参照できるか」「いつ値が消えるか」という性質（記憶クラス）によって分類されます。
主な記憶クラスは以下の3種類です。

1.2. 記憶クラスのイメージ

２．各記憶クラスの特徴と使い方

2.1. 自動変数（ローカル変数）

• 関数内部で宣言される変数
• 通常「auto」指定子は省略される。
• 関数の呼び出し時に生成、終了時に消滅
• スタック領域に格納される。

プロジェクト/ファイル名： Lesson63_1/main.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    auto int x = 50; // 「auto」は通常省略される
    printf("自動変数xの値は%dです。\n", x);
    return 0;
}

実行結果

自動変数xの値は50です。

解説

• 「auto」を付けても付けなくても同じ意味
• 通常のローカル変数＝自動変数

2.2. 外部変数（グローバル変数）

• 関数の外側で宣言する変数
• プログラム全体からアクセス可能
• 静的領域に格納
• 初期化しない場合は自動的に「0」で初期化される。

プロジェクト/ファイル名： Lesson63_2/main.c

#include <stdio.h>

int global_count = 5; // 外部変数

void print_count() {
    printf("外部変数global_countの値は%dです。\n", global_count);
}

int main(void) {
    printf("main関数: global_count=%d\n", global_count);
    print_count();
    return 0;
}

実行結果

main関数: global_count=5
外部変数global_countの値は5です。

解説

• 関数間で値を共有したい場合に便利
• 初期値を省略すると「0」になる。

2.3. 静的変数（static変数）

• 「static」指定子で宣言
• ローカル変数として宣言しても、関数の呼び出しごとに値が保存される。
• 静的領域に格納

プロジェクト/ファイル名： Lesson63_3/main.c

#include <stdio.h>

void count_up() {
    static int counter = 1; // 静的変数
    printf("counterの値は%dです。\n", counter);
    counter++;
}

int main(void) {
    count_up();
    count_up();
    return 0;
}

実行結果

counterの値は1です。
counterの値は2です。

解説

• 静的変数は関数を抜けても値が保持される。
• 初期化はプログラム起動時に1度だけ

３．その他の記憶クラス

3.1. register指定子

• CPUレジスタを使って高速化を試みる指定子
• 実際は最適化の程度は処理系依存

例

register int r = 10;

3.2. extern指定子

• 外部ファイルの変数を参照する場合に使う

例

extern int global_count;

まとめ

• 記憶クラスは「変数がどこに格納され、どの範囲で使えるか」を決定する重要な仕組み。
• 主なクラスは「自動変数」「外部変数」「静的変数」
• それぞれの違いを理解して使い分けることで、より安全で効率的なプログラミングが可能

C言語の記憶クラスをマスターして、メモリの使い方をもっと賢く、自在にコントロールしましょう。