【C言語の基本】グローバル変数とローカル変数の違いとは？変数の有効範囲（スコープ）を理解しよう

2025年8月25日

C言語で変数を宣言するとき、その変数がプログラムの**「どこからどこまで使えるか」という有効範囲が決まっています。この有効範囲のことをスコープ**と呼びます。

スコープを正しく理解しないと、「使えるはずの変数にアクセスできない」「意図しない場所で変数の値が変わってしまった」といったバグの原因になります。

今回は、C言語における最も基本的なスコープである**「ローカル変数」と「グローバル変数」**の違いと、それぞれの適切な使い方について解説します。

ローカル変数：関数内でのみ有効な変数

ローカル変数とは、関数やブロック{}の内部で宣言された変数のことです。

** analogy:** ローカル変数は、**「特定の作業のためだけに使う道具箱」**のようなものです。その作業（関数）が始まったときに用意され、作業が終わると片付けられます。他の作業場から、その道具箱の中身を勝手に使われることはありません。

ローカル変数の特徴

スコープが限定的: 宣言された関数やブロック{}の中でしかアクセスできません。
独立している: 他の関数で同じ名前のローカル変数を宣言しても、それらは全くの別物として扱われます。
安全性が高い: スコープが狭いため、意図しない場所から値を変更される心配がなく、安全でバグの少ないプログラムを書きやすくなります。

サンプルコード

main関数とanother_functionの両方でlocal_counterという同じ名前の変数を宣言しても、互いに干渉しないことを確認してみましょう。

#include <stdio.h>

void another_function(void) {
    int local_counter = 100; // another_function専用のローカル変数
    printf("another_function内のlocal_counter: %d\n", local_counter);
    local_counter += 50; // こちらの変数を変更してもmainには影響しない
    printf("another_function内で変更後: %d\n", local_counter);
}

int main(void) {
    int local_counter = 10; // main関数専用のローカル変数

    printf("main内のlocal_counter: %d\n", local_counter);
    
    another_function();

    printf("another_function呼び出し後のmainのlocal_counter: %d\n", local_counter);
    
    return 0;
}

実行結果:

main内のlocal_counter: 10
another_function内のlocal_counter: 100
another_function内で変更後: 150
another_function呼び出し後のmainのlocal_counter: 10

another_function内でlocal_counterの値を変更しても、main関数のlocal_counterは10のまま変わっていません。これがローカル変数の大きなメリットです。

グローバル変数：プログラム全体で有効な変数

グローバル変数とは、どの関数の外側でもなく、プログラムのトップレベルで宣言された変数のことです。

** analogy:** グローバル変数は、**「街の掲示板」**のようなものです。街の誰でも（プログラムのどの関数からでも）その掲示板を見たり、内容を書き換えたりすることができます。

グローバル変数の特徴

広いスコープ: プログラムのどこからでもアクセスし、値を読み書きできます。
データ共有が容易: 複数の関数で同じデータを共有したい場合に便利です。

サンプルコード

ゲームの難易度設定のように、プログラム全体で共有したい情報にグローバル変数を使ってみましょう。

#include <stdio.h>

// g_はglobalの意。グローバル変数だと分かりやすくする命名規則の一つ
double g_tax_rate = 0.1; // 消費税率をグローバル変数として定義

// 税込み価格を計算する関数
double calculate_with_tax(int price) {
    // グローバル変数 g_tax_rate を参照
    return price * (1.0 + g_tax_rate); 
}

int main(void) {
    int price;
    printf("商品の価格を入力してください: ");
    scanf("%d", &price);

    double total_price = calculate_with_tax(price);

    // main関数からもグローバル変数を参照
    printf("価格 %d円 の税込価格は %.0f円です。(消費税率%.2f)\n", price, total_price, g_tax_rate);

    return 0;
}

グローバル変数の乱用に注意！

グローバル変数はどこからでもアクセスできて便利な反面、現代のプログラミングでは多用すべきではないとされています。

バグの温床になりやすい: プログラムのどこからでも値を変更できるため、「いつ、どこで、誰が値を変更したのか」が分かりにくくなり、バグの追跡が非常に困難になります。
コードが読みにくくなる: 関数がグローバル変数に依存していると、コードの関連性が複雑になり、プログラム全体の把握が難しくなります。

基本的な考え方として、変数はできるだけ狭いスコープ、つまりローカル変数として宣言し、関数間でデータを受け渡す場合は引数や戻り値を使うのが推奨されます。

まとめ

	ローカル変数	グローバル変数
宣言場所	関数やブロック`{}`の内側	全ての関数の外側
有効範囲	宣言された場所の中だけ	プログラムのどこからでも
メリット	安全性が高く、他の部分に影響を与えない	データの共有が簡単
デメリット	他の関数とデータを共有するには工夫が必要	意図しない変更が起こりやすく、バグの原因になりやすい