C言語における有効な宣言・初期化と無効な宣言・初期化の違いを徹底解説

はじめに：この記事で扱う問題

C言語でプログラミングを行う際、「有効な宣言・初期化」と「無効な宣言・初期化」にはどのようなものがあるのかを、具体例を挙げながら解説します。

有効・無効な記述について論じる前に、まずC言語で変数を宣言し、初期化する基本的な方法をおさらいしておきましょう。

変数宣言とは

変数宣言の基本構文は以下の通りです。

構文

Datatype v1,v2,…vn;

ここで、v1、v2、…vn はそれぞれ変数名を表します。

例えば、次のように記述します。

int sum;
float a,b;

変数の宣言方法には、主に次の2種類があります。

• ローカル宣言

• グローバル宣言

ローカル宣言とは、mainブロックなどの関数内部で変数を宣言することです。この場合、変数の値はそのブロック内でのみ参照できます。

グローバル宣言とは、mainブロックの外側で変数を宣言することです。この場合、変数の値はプログラム全体のどこからでも参照できます。

記述例：

int a, b; /* グローバル宣言 */
main ( ){
    int c; /* ローカル宣言 */
    - - -
}

変数の初期化とは

変数の初期化の基本構文は以下の通りです。

構文

Datatype v1=number;

記述例：

int sum=0;
float a=1,b=4.5;

データ型を用いて変数を宣言する際、宣言と同時に値を代入して初期化することができます。ただし、宣言や初期化を行う際には、C言語特有のルールに従う必要があります。

それでは、実際に有効な宣言・初期化と無効な宣言・初期化の例を見ていきましょう。

有効・無効な記述の具体例

• char a=65;

  有効な文です。変数を定数で初期化することは許されているためです。

• static int p=20, q=p*p;

  無効な文です。static変数は必ず定数で初期化しなければなりませんが、ここではqが定数ではなく別の変数を用いて初期化されているためです。

• double x=30*PI;

  有効な文です。変数を定数式で初期化しているためです。

• double diameter[]={1, PI/2, PI, 2*PI/2};

  有効な文です。配列の各要素を定数で初期化しているためです。

サンプルプログラム①：有効な宣言と初期化の場合

#include<stdio.h>
void main ( ){
    int a,b;
    a= 10, b = 20;
    printf (" %d", a<b);
    printf (" %d", a<=b);
    printf (" %d", a>b);
    printf (" %d", a>=b);
    printf (" %d", a = =b);
    printf (" %d", a ! =b);
}

出力結果

1 1 0 0 0 1

比較演算子の評価結果が正しく出力されており、宣言と初期化が適切に行われていることがわかります。

サンプルプログラム②：無効な宣言と初期化の場合

#include <stdio.h>
int main(){
    static int p=20, q=p*p;// 無効な初期化
    printf("%d%d",p,q);
    return 0;
}

出力結果

error will be occurred
error: initializer element is not constant
    static int p=20, q=p*p;

このようにコンパイルエラーが発生します。「initializer element is not constant（初期化子の要素が定数ではない）」というエラーメッセージが出るのは、static変数qを定数ではなく変数pを用いて初期化しようとしているためです。static変数を初期化する際は、必ず定数または定数式を使用しましょう。