静的変数・とは?初心者が押さえる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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静的変数・とは?初心者が押さえる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


静的変数とは何かを知ろう

プログラミングにはいろいろな種類の変数が出てきますが 静的変数は特に「値を長く保存しておく機能」が強みです。ここでは初心者にも分かりやすく、静的変数が何か、どう使うのか、どんな場面で役立つのかを丁寧に説明します。

まず考え方のポイントは3つです。1つ目は寿命です。通常の変数は宣言された場所でのみ存在しますが 静的変数 はプログラムが動いている間ずっと生きています。2つ目はスコープです。多くの言語では宣言したブロックの中だけ参照できますが、静的変数 は適切に使えば関数内でも「呼び出す度に前の値を覚えている」という性質を持たせられます。3つ目は初期値です。静的変数は初期化されるときに一度だけ値が決まり、その後は値を自分で変えられます。

例え話として、あなたがテーブルの上に置いたカウンターを思い浮かべてください。普通の変数は関数を呼ぶたびに「新しいカウンター」が現れ、0に戻ってしまいます。しかし 静的変数 を使うと「このテーブル上のカウンター」は呼ぶたびに前回の値を覚えており、前回から1ずつ増やしていくことができます。これが 静的変数 の最もよく使われる使い方の1つです。

では実際にはどう使うのかを、よくある言語の考え方の違いを混ぜながら説明します。 静的変数 はCやC++での実装では関数内に置くと「その関数が呼ばれるたびに初期化されず、前の状態を覚える」ことを意味します。一方で同じ言語でもファイル全体に効く static というキーワードは「そのファイル内だけ使える変数にする」機能を持っています。Javaの世界では static 修飾子を持つ変数はクラスに属し、実体はオブジェクトではなくクラス自体に紐づいています。つまり使い方が言語ごととくに違いますが、共通しているのは「生きている期間が長い」という点と「値を覚えられる」という点です。

静的変数の使い道は多いです。代表的なものを3つ挙げます。1 関数の呼び出し回数を数えるカウンタ、2 以前の計算結果を覚えておくキャッシュ、3 クラスレベルの設定を保持する静的データなどです。これらを使い分けると効率的なプログラムが作れます。

静的変数のメリットとデメリット

メリット は前述のように「長い寿命と使い回し」。デメリット は思わぬ場所で値が変わってしまう、デバッグが難しくなることです。特に大規模なプログラムだと、誰かが静的変数の値を変えると別の部分に思いがけない影響が出ることがあります。これを避けるためには設計を工夫し、必要ならアクセス方法を限定するなどの対策が必要です。

項目通常の変数静的変数
寿命その場限りプログラム実行中ずっと
スコープ宣言場所の範囲宣言場所の範囲を超えることもあるが寿命は長い
用途の例一時的な計算結果関数内の状態を覚える、クラス全体の設定を保持

使い方のコツとしては、静的変数を使いすぎないことです。必要な場面だけに絞ることで、コードの予測可能性を高められます。初心者は最初は普通の変数を徹底して使い、徐々に静的変数の概念と安全な使い方を身につけるのが良いでしょう。

最後に要点をまとめます。静的変数は「値を長く保存しておく変数」です。寿命が長く、使い方次第でプログラムの効率を上げることができますが、誤用すると混乱の原因にもなります。プログラミング言語の種類ごとの挙動の違いを理解して、適切な場面で賢く使いましょう。


静的変数の同意語

静的変数
プログラム実行中ずっと存在する変数。宣言場所に応じてスコープが決まり、値は通常プログラム終了まで保持される。
スタティック変数
静的変数の英語風表記。意は静的変数と同じ。
静的メンバ変数
クラスや構造体に属し、全てのオブジェクトで共有される静的な変数。
静的クラス変数
クラスに紐づく静的な変数の別名。
クラス変数
クラス自体に紐づき、個々のインスタンスではなくクラス全体で共有される変数。
静的ストレージ変数
静的ストレージ期間を持ち、プログラム実行中ずっとメモリ上に確保される変数。
静的記憶域変数
静的な記憶域(メモリ領域)に配置される変数。
静的データ変数
データ領域に常駐する静的な変数。
局所静的変数
関数内で宣言しても、関数の呼び出し回数に関係なく値を保持する変数。
関数内静的変数
関数内で宣言され、関数の呼び出しを跨いでも値を保持する変数。
静的グローバル変数
ファイル内だけで見える静的なグローバル変数で、他ファイルからは参照できない。
内部リンケージ変数
C/C++で static 修飾子を付けた変数が持つ、ファイル内部だけで見える性質を表す用語。

静的変数の対義語・反対語

自動変数
自動ストレージクラスに属する変数で、関数が実行されるたびに作られ、関数の実行が終わると破棄される。静的変数のようにプログラム全体で生存するわけではありません。
局所変数
関数内またはブロック内で宣言され、その範囲を超えると影響を及ぼさず、寿命もそのブロックの実行期間と連動します。静的変数とは寿命が異なります。
ローカル変数
局所変数と同義で使われることが多い語。宣言されたブロック内だけで有効です。
動的変数
ヒープ上などに動的に割り当てられる変数。必要に応じて割り当て・解放でき、寿命はプログラムの実行に依存します(静的変数より短命なことが多いです)。
インスタンス変数
オブジェクトごとに存在する非静的フィールドで、クラスそのものに紐づく静的変数とは別の性質を持ちます。
非静的変数
静的に割り当てられていない変数。寿命・結合の点で静的変数と対照的です。
動的メモリ割り当て変数
動的に確保したメモリ上に格納されるデータを指す変数。解放が必要な場合が多い点が静的変数と異なります。
グローバル変数
ファイル/プログラム全体で共有される変数。静的変数の対義語として使われることは少ないですが、寿命はプログラム全体と同じく長い点が共通します。

静的変数の共起語

ストレージクラス
変数の保存場所と生存期間を決める分類。static などの修飾子が該当し、静的変数は一般にこのストレージクラスに属します。
静的ストレージ期間
変数の生存期間。プログラムが実行されている間、値を保持する期間のこと。
静的メモリ領域
静的変数が格納されるメモリ領域。プログラム全体を通して値が生きることが多い領域。
クラス変数
クラスに属し、すべてのインスタンスで共有される変数。
静的メンバ変数
クラスの静的メンバとして定義される変数。static 修飾子付きのメンバ変数として使われることが多い。
インスタンス変数
オブジェクトごとに個別に保持される変数。各インスタンスの状態を表す。
ローカル変数
関数やブロック内で宣言され、スコープがそのブロック内に限定される変数。
グローバル変数
プログラム全体からアクセスできる変数。ファイル全体で共有されることが多い。
初期化
変数へ初期値を設定すること。宣言と同時に行うことが多い。
初期値
変数が初めて値を持つときの値。
デフォルト値
特に値を与えなくても自動で設定される初期値。言語により異なる。
ゼロ初期化
初期値を 0(数値)や null/空文字列などに設定すること。
静的初期化
静的ストレージ期間を持つ変数をプログラム起動時に一度だけ初期化すること。
動的初期化
実行時に初期化されること。初期化順序の管理が重要になる場合がある。
初期化順序
複数の静的変数が初期化される順序のこと。順序が依存する場合に問題になることがある。
スコープ
変数が参照・利用できる範囲。静的変数は通常広いスコープを持つ場合が多い。
生存期間
変数が有効で値を保持している期間。静的変数は長い生存期間を持つことが多い。
データセクション
静的変数が配置されるメモリ領域の一つ。データセクションに格納される値の初期化は一般的
BSSセクション
未初期化の静的変数が配置される領域。
C言語
静的変数の挙動を規定する主な言語。static はストレージクラスを変更する修飾子。
C++
静的変数の扱いがクラスやグローバルスコープで意味を持つ。プログラム設計にも影響。
Java
Java における静的変数はクラスレベルで共有され、static キーワードで宣言する。
Python
Python の場合、静的変数は主にクラス変数として扱われ、モジュール変数としての扱いもある。
メモリ領域
静的変数が置かれるメモリ領域の総称。

静的変数の関連用語

静的変数
プログラムの実行期間中ずっと生存する変数。通常データ領域に格納され、値を保持する。宣言場所によりスコープが決まり、同一プログラム内で共有されやすい。
静的ストレージ期間
静的変数が持つ生存期間。プログラムの開始時から終了時まで存在する性質を指す。
ローカル変数
関数やブロック内で宣言され、そのブロック内でのみ有効。静的変数とは寿命が異なり、再初期化が必要な場面もある。
グローバル変数
プログラム全体から参照できる変数。複数の翻訳単位で共有されることがあり、名前の衝突に注意が必要。
内部結合
C/C++などでファイルスコープにstaticを付けた場合、その変数や関数はその翻訳単位内でのみ見える(内部結合になる)こと。
外部結合
staticを付けない場合など、他の翻訳単位からも参照可能になること。複数ファイル間での共有に使われる。
データセクション
初期値を持つ静的変数が格納されるメモリ領域。プログラム起動時に読み出される。
BSS領域
初期値を持たない静的変数が格納される領域。起動時にゼロ初期化されるのが一般的。
ファイルスコープ
ソースファイル内でのみ有効な変数や関数の有効範囲。内部結合と関連して動作することが多い。
静的メンバー変数
クラスに属する静的な変数。インスタンス間で共有され、全てのオブジェクトで同じ値を参照する。
遅延初期化
静的変数の初期化を、最初に実際に参照された時点で行う設計。初期化順序の問題を回避する目的で使われることがある。
スレッド安全性
静的変数は複数スレッドから同時にアクセスされると競合が発生しやすいため、同期機構を用いて安全に扱う必要がある。

静的変数のおすすめ参考サイト


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