C言語のきほん｜関数の4つのパターン

C言語のきほん｜関数の4つのパターン

引数と返却値の違いがわかると、関数の使い分けがぐっと見えてくる

C言語の関数を学び始めると、まずは「関数を作る」「関数を呼び出す」という流れに慣れていきます。
ただ、関数はどれも同じ形をしているわけではありません。関数によっては値を受け取るものもあれば、結果を返すものもありますし、何も受け取らず何も返さないものもあります。

この違いをしっかり理解すると、
「この処理はどんな関数にすればよいのか」
「この場面では引数が必要なのか」
「結果を返したほうがよいのか」
といった判断がしやすくなります。

関数は、単に文法として覚えるだけではなく、役割に合わせて形を選ぶことがとても大切です。
そのために押さえておきたいのが、関数の4つのパターンです。

• 引数も返却値も持たない関数
• 引数だけ持つ関数
• 返却値だけ持つ関数
• 引数と返却値の両方を持つ関数

この4つを整理して理解しておくと、関数の使い方が一気に分かりやすくなります。
ここでは、それぞれの違いをやさしく確認しながら、どんな場面で使われるのかを具体例と一緒に見ていきましょう。

関数の4つのパターンとは

関数は、引数を受け取るかどうか、返却値を返すかどうかで、4つの基本パターンに分けられます。

まずは全体を表で整理してみましょう。

ここで大切なのが void の意味です。
void は「何もない」という意味を表します。

たとえば、

void func(void);

なら、

• 返却値の型が void → 何も返さない
• 引数の型が void → 何も受け取らない

という意味になります。

つまり、void は「ここには値がありません」と明示するための書き方です。

4つのパターンを先にざっくりイメージしよう

4つのパターンは、次のように考えるとイメージしやすいです。

この見方をしておくと、関数を作るときに
「この関数は何を受け取る必要があるかな」
「呼び出し元へ結果を返したほうがいいかな」
と考えやすくなります。

引数も返却値も持たない関数

引数も返却値も持たない関数は、決まった処理を行うだけの関数です。
呼び出し側から何かを渡す必要もなく、処理結果を受け取る必要もありません。

宣言は次の形です。

void func(void);

シンプルな例

元の greet 関数の例を別の内容に置き換えて、ここでは「開始メッセージを表示する関数」にしてみます。

ファイル名：13_6_1.c

// 引数も返却値も持たない関数の例
#include <stdio.h>

void show_start_message(void);

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

// 開始メッセージを表示する関数
void show_start_message(void)
{
    printf("プログラムを開始します。\n");
}

実行結果例

プログラムを開始します。

この関数の特徴

この関数では、呼び出し側は

show_start_message();

と書くだけです。
実引数がないので、丸かっこの中には何も書きません。

また、返却値もないため、

int x = show_start_message();

のように受け取ることもありません。

どんなときに使うのか

このタイプは、たとえば次のような場面で使いやすいです。

• 決まったメッセージを表示する
• 画面の見出しを表示する
• 初期案内を出す
• 特定の定型処理を実行する

つまり、毎回同じ動作をする部品として使いやすい関数です。

return は必要か

返却値がない関数では、最後に return を書かなくても問題ありません。
関数の終わりの } まで到達すれば、その時点で呼び出し元に戻ります。

ただし、途中で処理を終わらせたい場合は、

return;

と書くことがあります。

たとえば次のような形です。

void show_message(int flag)
{
    if (flag == 0) {
        return;
    }

    printf("メッセージを表示します。\n");
}

この return は「値を返す」のではなく、ここで関数を終わらせるために使っています。

引数だけ持つ関数

次は、引数は受け取るけれど返却値は返さない関数です。

宣言は次の形になります。

void func(int n);

このタイプは、呼び出し元から値を受け取って、それに応じた処理を行います。
ただし、結果を呼び出し元へ返すことはありません。

シンプルな例

たとえば、受け取った回数だけメッセージを表示する関数を考えてみます。

ファイル名：13_6_2.c

// 引数だけ持つ関数の例
#include <stdio.h>

void print_hello_times(int count);

int main(void)
{
    print_hello_times(3);
    return 0;
}

// 指定された回数だけメッセージを表示する関数
void print_hello_times(int count)
{
    int i;

    for (i = 0; i < count; i++) {
        printf("おはようございます。\n");
    }
}

実行結果例

おはようございます。
おはようございます。
おはようございます。

この関数の特徴

この関数は、count という引数を受け取っています。
つまり、呼び出し側が値を渡すことで、関数の動きを変えられます。

print_hello_times(3);

なら3回表示し、

print_hello_times(5);

なら5回表示します。

ただし、この関数は返却値がないので、結果を変数に代入することはしません。

どんなときに使うのか

このタイプは、たとえば次のような場面に向いています。

• 回数を受け取って表示する
• 名前や点数を受け取って表示する
• 渡された値を使って画面に出力する
• ある値をもとに処理だけ行う

つまり、入力は必要だけれど、結果は返さなくてよい処理に向いています。

返却値だけ持つ関数

次は、引数は受け取らないが返却値は返す関数です。

宣言は次のようになります。

int func(void);

このタイプは、関数の中で何かの値を作り、それを呼び出し元へ返します。
外から値をもらわなくても動作できるのが特徴です。

シンプルな例

たとえば、固定のラッキーナンバーを返す関数を考えてみます。

ファイル名：13_6_3.c

// 返却値だけ持つ関数の例
#include <stdio.h>

int get_lucky_number(void);

int main(void)
{
    int number = get_lucky_number();

    printf("今日のラッキーナンバーは%dです。\n", number);

    return 0;
}

// ラッキーナンバーを返す関数
int get_lucky_number(void)
{
    return 7;
}

実行結果例

今日のラッキーナンバーは7です。

この関数の特徴

この関数は引数を受け取らないので、

get_lucky_number();

のように呼び出します。

ただし、返却値があるので、そのまま使ったり変数に代入したりできます。

int number = get_lucky_number();

ここでは、関数が返した 7 が number に入ります。

どんなときに使うのか

このタイプは、たとえば次のような場面で使えます。

• 初期値を返す
• 現在の設定値を返す
• 固定の情報を返す
• 入力を受けずに内部で決まる値を返す

つまり、外から材料をもらわなくても結果を返せる関数です。

引数と返却値の両方を持つ関数

最後は、引数を受け取り、返却値も返す関数です。
これはもっともよく使う形です。

宣言は次のようになります。

int func(int n);

このタイプは、受け取った値をもとに計算や判定を行い、その結果を返します。

シンプルな例

たとえば、渡された整数を2倍にして返す関数を考えてみます。

ファイル名：13_6_4.c

// 引数と返却値の両方を持つ関数の例
#include <stdio.h>

int double_value(int number);

int main(void)
{
    int value = 8;
    int result = double_value(value);

    printf("%dを2倍した値は%dです。\n", value, result);

    return 0;
}

// 受け取った値を2倍にして返す関数
int double_value(int number)
{
    return number * 2;
}

実行結果例

8を2倍した値は16です。

この関数の特徴

この関数は、

• number という引数を受け取る
• 計算結果を return で返す

という流れになっています。

そのため、呼び出し側は

int result = double_value(value);

のように、引数を渡して結果を受け取れます。

どんなときに使うのか

このタイプはとてもよく使われます。
たとえば、

• 税込み金額を計算する
• BMIを計算する
• 最大値を求める
• 判定結果を返す

など、入力をもとに結果を作る処理はこの形になることが多いです。

4つのパターンをまとめて比較する

ここまでの内容を、もう一度表で整理してみましょう。

この4つを整理して考えるだけでも、関数の形をかなり選びやすくなります。

void の意味をもう少し丁寧に確認しよう

学習の初期段階で少し混乱しやすいのが、void が2か所に出てくることです。

たとえば、

void greet(void);

では、前と後ろの void は意味が少し違います。

つまりこの関数は、

• 何も受け取らない
• 何も返さない

関数です。

一方で、

int get_number(void);

なら、

• int を返す
• 引数は受け取らない

という意味になります。

この区別はとても大事なので、最初のうちにしっかり意識しておくとよいです。

関数をどう選べばよいのか

関数を作るときは、次の2つを自分に問いかけると考えやすいです。

値を受け取る必要があるか

処理の内容が毎回変わるなら、引数が必要になりやすいです。
たとえば、回数・金額・点数・半径などを使うなら、引数で渡すことが多いです。

結果を呼び出し元へ返す必要があるか

計算結果や判定結果を後で使いたいなら、返却値が必要になります。
逆に、表示だけして終わるなら返却値がいらないこともあります。

この2つで考えると、4つのパターンのどれを使うか決めやすくなります。

図で4つのパターンを整理する

この図では、関数に向かって入る矢印が引数、関数から出ていく矢印が返却値を表します。

• 矢印が入らないなら引数なし
• 矢印が出ないなら返却値なし
• 両方あれば引数も返却値もある

というように見れば、4つの違いが直感的につかみやすくなります。

初心者が混乱しやすいポイント

関数の4つのパターンを学ぶとき、初心者が引っかかりやすいところを表で整理しておきます。

このあたりを意識して読むだけでも、理解しやすさがかなり変わります。

サンプルを見分ける練習

次の宣言を見て、どのパターンかを判断できるようになると、とても強いです。

void show_menu(void);

これは、引数なし・返却値なし です。

void print_score(int score);

これは、引数あり・返却値なし です。

int get_today_number(void);

これは、引数なし・返却値あり です。

double calculate_area(double radius);

これは、引数あり・返却値あり です。

関数宣言を見た瞬間に、どのタイプか判断できるようになると、コードを読むのがかなり楽になります。

実践問題

次の4つの関数を作成し、それぞれの違いを確認してください。

① 引数も返却値も持たない関数を作成してください。

関数宣言

void show_title(void);

機能
画面にタイトルを表示する。

② 引数だけ持つ関数を作成してください。

関数宣言

void print_stars(int count);

機能

• を count 個表示する。

③ 返却値だけ持つ関数を作成してください。

関数宣言

int get_base_number(void);

機能
固定の整数値 5 を返す。

④ 引数と返却値の両方を持つ関数を作成してください。

関数宣言

int multiply_by_two(int number);

機能
受け取った整数を2倍にして返す。

実行結果例

関数パターンの確認
*****
基準の数は5です。
2倍した値は10です。

解答例

ファイル名：13_6_5.c

// 関数の4つのパターンを確認するプログラム
#include <stdio.h>

void show_title(void);
void print_stars(int count);
int get_base_number(void);
int multiply_by_two(int number);

int main(void)
{
    int base;
    int result;

    show_title();
    print_stars(5);

    base = get_base_number();
    result = multiply_by_two(base);

    printf("基準の数は%dです。\n", base);
    printf("2倍した値は%dです。\n", result);

    return 0;
}

// タイトルを表示する関数
void show_title(void)
{
    printf("関数パターンの確認\n");
}

// * を指定回数表示する関数
void print_stars(int count)
{
    int i;

    for (i = 0; i < count; i++) {
        printf("*");
    }
    printf("\n");
}

// 基準となる整数値を返す関数
int get_base_number(void)
{
    return 5;
}

// 受け取った値を2倍にして返す関数
int multiply_by_two(int number)
{
    return number * 2;
}

解答例の見方

このプログラムには、4つのパターンがすべて入っています。

1つのプログラムの中で見比べると、それぞれの違いがかなりはっきり見えてきます。

学習のコツ

「関数の4つのパターン」を覚えるときは、丸暗記よりも役割と一緒に覚えるのがおすすめです。

• 値を受け取らないなら引数なし
• 結果を返さないなら返却値なし
• 計算結果を使いたいなら返却値あり
• 毎回違うデータで動かしたいなら引数あり

このように考えると、文法が単なる形ではなく、意味のある選択として見えてきます。

さらに、自分で関数を作るときに

「この関数は何を受け取る必要があるかな」
「この関数の結果は呼び出し元で使うかな」

と考える習慣をつけると、関数設計の力が少しずつ身についていきます。