C言語のauto（自動）ストレージクラスとは？仕組みと使い方を解説

C言語には、変数の記憶域期間やスコープを制御するためのストレージクラス（記憶クラス）が4種類用意されています。

• auto（自動）
• extern（外部）
• static（静的）
• register（レジスタ）

本記事では、この中でも基本となるauto（自動）ストレージクラスについて、その特徴やスコープ、具体的なコード例を交えて詳しく解説します。

自動変数（ローカル変数）とは

autoストレージクラスで宣言される変数は「自動変数」と呼ばれ、一般的には「ローカル変数（局所変数）」として知られています。キーワードは auto です。

スコープと特徴

• 宣言されたブロック（波括弧 { } の内側）の中でのみ有効です。
• ブロックの外からはアクセスできません。
• 初期化しない場合、デフォルト値は不定値（ガーベジ値）になります。

動作の流れ（アルゴリズム）

START
Step 1: auto int i=1 を宣言・初期化
　　I. auto int i=2 を宣言・初期化
　　　 I. auto int i=3 を宣言・初期化
　　　 II. i の値を出力 // 3
　　II. i の値を出力 // 2
Step 2: i の値を出力 // 1
STOP

サンプルプログラム1：ネストしたブロックでのスコープ確認

以下は、autoストレージクラスを使ったC言語プログラムの例です。入れ子になったブロックごとに同じ名前の変数を宣言すると、それぞれ独立した変数として扱われることがわかります。

#include<stdio.h>
main ( ){
    auto int i=1;{
        auto int i=2;{
            auto int i=3;
            printf ("%d",i);
        }
        printf("%d", i);
    }
    printf("%d", i);
}

実行結果

3 2 1

最も内側のブロックで宣言された i=3 が最初に出力され、その後、外側のブロックへと戻りながら 2、1 と出力されます。これは、各ブロックのauto変数がそれぞれ独立して存在していることを示しています。

サンプルプログラム2：関数内でのauto変数の利用

次に、関数内でauto変数を使用する実践的な例を見てみましょう。

#include<stdio.h>
int mul(int num1, int num2){
    auto int result; // auto変数の宣言
    result = num1*num2;
    return result;
}
int main(){
    int p,q,r;
    printf("enter p,q values:");
    scanf("%d%d",&p,&q);
    r = mul(p, q);
    printf("multiplication is : %d\n", r);
    return 0;
}

実行結果

Run 1: enter p,q values:3 5
multiplication is : 15
Run 2: enter p,q values:6 8
multiplication is : 48

関数 mul() 内で宣言された result はauto変数のため、関数の呼び出しが終わると同時にメモリ上から解放されます。このように、auto変数は必要なときだけ確保され、ブロックを抜けると自動的に破棄されるという特徴があります。

まとめ

• autoはC言語におけるデフォルトのストレージクラスであり、通常は明示的に書かなくてもローカル変数は自動的にautoとして扱われます。
• スコープは宣言されたブロック内に限定されます。
• 初期化しない場合は不定値となるため、必ず初期化してから使用しましょう。