【C/C++入門】値渡し・アドレス渡し・参照渡しの違いを徹底解説

C言語では、関数へパラメータ（引数）を渡す方法として「値渡し（call by value）」と「アドレス渡し（call by address）」の2種類があります。さらにC++では、3つ目の手法である「参照渡し（call by reference）」が利用可能です。

この記事では、それぞれの仕組みと動作の違いを、実際のコード例と実行結果をもとにわかりやすく解説します。

1. 値渡し（Call by Value）

値渡しでは、呼び出し元の変数のコピーが関数の仮引数に渡されます。そのため、関数内でどれだけ値を変更しても、元の変数には一切影響しません。

コード例

#include <iostream>
using namespace std;
void my_swap(int x, int y) {
   int temp;
   temp = x;
   x = y;
   y = temp;
}
int main() {
   int a, b;
   a = 10;
   b = 40;
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
   my_swap(a, b);
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
}

実行結果

(a,b) = (10, 40)
(a,b) = (10, 40)

この例では、swap関数内でxとyの値は入れ替わっていますが、それはあくまでコピーされた値です。そのため、main関数側のaとbは元のまま変化していません。

2. アドレス渡し（Call by Address）

アドレス渡しでは、変数そのものではなく、変数のメモリアドレス（ポインタ）を関数に渡します。関数内でポインタが指す先の値を更新すると、呼び出し元の実際の変数も書き換えられます。

コード例

#include <iostream>
using namespace std;
void my_swap(int *x, int *y) {
   int temp;
   temp = *x;
   *x = *y;
   *y = temp;
}
int main() {
   int a, b;
   a = 10;
   b = 40;
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
   my_swap(&a, &b);
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
}

実行結果

(a,b) = (10, 40)
(a,b) = (40, 10)

呼び出し時に &a と &b でアドレスを渡している点に注目してください。関数内では間接演算子 * を使ってアドレスが指す実体にアクセスするため、今度はaとbの値が正しく入れ替わっています。

3. 参照渡し（Call by Reference）※C++限定

参照渡しはC++で新たに導入された機能です。引数として参照変数を受け取るため、関数内での変更がそのまま呼び出し元の実体に反映されます。

記述方法は非常にシンプルで、関数定義時の仮引数名の前に & を付けるだけです。呼び出し側は通常の値渡しと同じ書き方で済むため、ポインタ構文よりも直感的で安全です。

コード例

#include <iostream>
using namespace std;
void my_swap(int &x, int &y) {
   int temp;
   temp = x;
   x = y;
   y = temp;
}
int main() {
   int a, b;
   a = 10;
   b = 40;
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
   my_swap(a, b);
   cout << "(a,b) = (" << a << ", " << b << ")\n";
}

実行結果

(a,b) = (10, 40)
(a,b) = (40, 10)

アドレス渡しと同様に、aとbの値が入れ替わっていることが確認できます。呼び出し側のコードが値渡しとまったく同じなのに、関数内の変更が反映されるのが参照渡しの大きな特徴です。

まとめ：3つの受け渡し方法の比較

単に関数内から値を書き換えたいだけであれば、C++では可読性の高い参照渡しを使うのが一般的です。一方、NULLチェックが必要な場面やC言語との互換性を保ちたい場合はアドレス渡しが適しています。また、意図しない変更を防ぎたい場合は値渡し、またはC++では const 参照（const int&）を活用するとよいでしょう。