C++の関数入門：定義と呼び出しの基本、なぜ関数が必要か

2025年10月31日

関数とは？

プログラミングを行っていると、同じような処理（ロジック）をプログラムのあちこちで実行したい場合があります。

例えば、ECサイトで「家電」カテゴリと「書籍」カテゴリのそれぞれ3つの主要商品の価格を入力し、各カテゴリの最高価格を表示するプログラムを考えてみましょう。

関数を使わずに作成すると、以下のようになります。

#include <iostream>

int main() {
    // --- 家電カテゴリの処理 ---
    int elec_price1, elec_price2, elec_price3;
    std::cout << "--- 家電カテゴリ ---\n";
    std::cout << "商品Aの価格: "; std::cin >> elec_price1;
    std::cout << "商品Bの価格: "; std::cin >> elec_price2;
    std::cout << "商品Cの価格: "; std::cin >> elec_price3;

    int max_elec = elec_price1; // 仮の最大値
    if (elec_price2 > max_elec) {
        max_elec = elec_price2;
    }
    if (elec_price3 > max_elec) {
        max_elec = elec_price3;
    }

    // --- 書籍カテゴリの処理 ---
    int book_price1, book_price2, book_price3;
    std::cout << "\n--- 書籍カテゴリ ---\n";
    std::cout << "書籍Xの価格: "; std::cin >> book_price1;
    std::cout << "書籍Yの価格: "; std::cin >> book_price2;
    std::cout << "書籍Zの価格: "; std::cin >> book_price3;

    int max_book = book_price1; // 仮の最大値
    if (book_price2 > max_book) {
        max_book = book_price2;
    }
    if (book_price3 > max_book) {
        max_book = book_price3;
    }

    std::cout << "\n--- 結果 ---\n";
    std::cout << "家電カテゴリの最高価格: " << max_elec << "円\n";
    std::cout << "書籍カテゴリの最高価格: " << max_book << "円\n";

    return 0;
}

このコードでは、「3つの価格から最大値を見つける」というロジックが2回、ほぼ同一の形で重複して記述されています。

**関数（Function）**は、このような特定の処理（ロジック）をひとまとめにし、名前を付け、再利用可能にするための仕組みです。処理の重複をなくすことで、コードは読みやすく、修正しやすいものになります。

関数定義 (Function Definition)

関数を利用するには、まずその関数が「どのようなデータを受け取り」「どのような処理を行い」「何を結果として返すか」を定義する必要があります。これを関数定義と呼びます。

/*
 * 戻り値の型: int (整数を返す)
 * 関数名: findHighestPrice
 * 仮引数リスト: (int p1, int p2, int p3) (3つの整数を受け取る)
 */
int findHighestPrice(int p1, int p2, int p3) {
    // --- 関数の本体 (Body) ---
    int highest = p1; // 受け取った値で仮の最大値を設定
    
    if (p2 > highest) {
        highest = p2;
    }
    if (p3 > highest) {
        highest = p3;
    }
    
    // return文: 呼び出し元に結果を返す
    return highest;
}

戻り値の型 (Return Type): 関数が処理を終えた後に返す値の型です（例: int）。何も返さない場合は void と記述します。
関数名 (Function Name): 処理を呼び出すために使用する名前です（例: findHighestPrice）。
仮引数 (Formal Parameter): 関数が呼び出し元からデータを受け取るための「窓口」となる変数です（例: p1, p2, p3）。関数定義で宣言される引数を「仮引数」と呼びます。

関数の呼び出し (Function Call)

関数を定義したら、「関数名(実引数)」という形式でその処理を呼び出すことができます。

先ほどのプログラムを、先ほど定義した findHighestPrice 関数を使って書き換えると、以下のようになります。

#include <iostream>

// (ここに findHighestPrice 関数の定義を置く)
// ※ main関数より前に関数定義を記述する必要があります
int findHighestPrice(int p1, int p2, int p3) {
    int highest = p1;
    if (p2 > highest) {
        highest = p2;
    }
    if (p3 > highest) {
        highest = p3;
    }
    return highest;
}

int main() {
    // --- 家電カテゴリの処理 ---
    int elec_price1, elec_price2, elec_price3;
    std::cout << "--- 家電カテゴリ ---\n";
    std::cout << "商品Aの価格: "; std::cin >> elec_price1;
    std::cout << "商品Bの価格: "; std::cin >> elec_price2;
    std::cout << "商品Cの価格: "; std::cin >> elec_price3;

    // findHighestPrice 関数を呼び出し、結果を変数に代入
    int max_elec = findHighestPrice(elec_price1, elec_price2, elec_price3);

    // --- 書籍カテゴリの処理 ---
    int book_price1, book_price2, book_price3;
    std::cout << "\n--- 書籍カテゴリ ---\n";
    std::cout << "書籍Xの価格: "; std::cin >> book_price1;
    std::cout << "書籍Yの価格: "; std::cin >> book_price2;
    std::cout << "書籍Zの価格: "; std::cin >> book_price3;

    // 別の値で関数を再度呼び出す
    int max_book = findHighestPrice(book_price1, book_price2, book_price3);
    
    // (参考) リテラル（定数値）を直接渡すことも可能
    // int max_test = findHighestPrice(100, 500, 300);

    std::cout << "\n--- 結果 ---\n";
    std::cout << "家電カテゴリの最高価格: " << max_elec << "円\n";
    std::cout << "書籍カテゴリの最高価格: " << max_book << "円\n";

    return 0;
}