グローバル変数のよくない使い方とその改良例

質問

C言語の勉強をしています。

グローバル変数を多用するのはあまりよくないと聞きました。
どこでいつ書き換えられるのか把握しづらい等々、言われることは理解できるのですが、
では具体的にどうするのがよいのか分からないのです．．

例えば、異なったファイル内の複数の関数から参照したり、書き換えたいような変数が
あった場合、ついついグローバル変数を使いたくなってしまうのですが、このような
ケースではどのようにするのがよいのでしょうか。

簡単なC言語の具体的な例で教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.9

ency

ちょっと別の視点から。。。

グローバル変数を使うことが良くないといわれているのは、「その変数が一つしかないこと」が理由だと私は思っています。
つまり、変数が一つしかないことの弊害を考えれば、「なぜグローバル変数がよくないのか」がわかってくるのではないでしょうか。

たとえば、ある機能の状態をグローバル変数を使って管理していた場合、その機能は同時に一つしか動かすことができません。
その後、その機能を複数同時に動かす必要が出てきたとしても、機能の状態は一つのグローバル変数で管理している以上、対応できません。

また、上記のような対応が必要になった場合に、「それじゃあ配列にして管理しよう」となったときに、それまで参照していた箇所すべての変数を配列に置換しなければいけなくなる…といった問題もありますよね。

そしてもちろん、グローバル変数にしてしまうと、その変数をいつだれがどこで更新するかわからないので、不具合発生の要因になりやすく、またその場合の解析も面倒になる…といった問題もあります。

ただし、グローバル変数も使い方によっては非常に便利なものなのは確かだと思います。
もし、どうしてもグローバル変数を使わなければいけない状態になった場合、私は以下のようにしています。

(1) ヘッダファイルを2つ用意する。
(2) そのヘッダファイルの一方にグローバル変数をextern宣言し、もう一方には宣言しない。
(3) グローバル変数を使用しない人にはexten宣言なしのヘッダファイルをインクルードしてもらい、使用する人にはextern宣言ありのヘッダファイルをインクルードさせる。

こうすることで、ファイルをまたいだ状態でファイル内の静的変数相当のことができるようになります。

# っていうか、それなりの規模のプロジェクトで仕事をしていれば、ヘッダファイルを内部公開用と
# 外部公開用の2つに分けていると思うので、そんな場合には「内部公開用」のほうに入れておけば
# 外部からの不要な参照を回避できます。
# そもそも、それなりの規模のプロジェクトであれば、これくらいの情報隠蔽は当たり前のように
# 行われていると思います。

オブジェクト指向言語が使えれば、必要に応じてインスタンス(オブジェクト)を複数生成することもできるし、情報の隠蔽もクラスのフィールド、メソッド単位でできるから、こんな苦労しなくても良いんだけどなぁ。。。
# いや、いろいろな制約から、C しか使えないプロジェクトにいるものでして。。。

このように、実装の仕方でグローバル変数の公開範囲を限定することも可能ですので、「悪いものは何が何でも使うな！」という話ではなく、メリットとデメリットをよく考えて柔軟に対応することも大事だと思います。