関数（プログラミング）

背景・歴史

数学における「関数」は、ある値を入れると、決まった規則にしたがって別の値が返ってくる仕組みを表す概念です。プログラミングにおける関数も、基本的な考え方はこれと同じで、「入力を受け取り、決められた処理をして、結果を返す」という部品として設計されています。プログラムの規模が大きくなるにつれ、同じ処理を何度も別の場所に書き写すと、修正が必要になったときにすべての箇所を直さなければならず、間違いが起こりやすくなるという問題が意識されるようになりました。この問題を解決するために、繰り返し使う処理を関数としてひとまとめにし、必要な場所から呼び出す、という考え方がプログラミングの基本作法として定着していきました。

なぜこの考え方が使われるようになったのか

同じ処理を何度も書く代わりに関数として定義しておけば、修正が必要になったときは関数の中身を1か所直すだけで、それを呼び出しているすべての場所に修正が反映されます。また、複雑な処理を意味のある単位に分割し、それぞれに分かりやすい名前を付けることで、プログラム全体の見通しがよくなり、読みやすく、間違いに気づきやすいプログラムを作ることができます。

もう少し詳しく見てみる

関数を使う際には、主に次の要素が関わります。

• 引数（ひきすう）：関数に渡す入力の値。
• 戻り値（もどりち）：関数が処理を行った結果として返す値。
• 関数の定義：どんな処理を行うかを、あらかじめプログラムの中で決めておくこと。
• 関数の呼び出し：定義された関数を、実際に実行するために使うこと。

例えば、「2つの数値を受け取って、その合計を返す」という処理を関数として定義しておけば、プログラムの様々な場所からその関数を呼び出すだけで、同じ処理を繰り返し利用できます。関数を適切に分割して設計する力は、アルゴリズムを整理された読みやすいプログラムとして実現する上で欠かせないスキルです。

関連して知っておきたいこと

関数の中では、渡された引数や計算の途中結果を扱うために変数が使われます。関数と変数を適切に組み合わせることで、複雑な処理も整理された形でプログラムとして表現できるようになります。