フィールド変数とローカル変数の違いを徹底解説｜中学生にも分かるプログラミング入門

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フィールド変数とローカル変数の違いを徹底解説｜中学生にも分かるプログラミング入門

プログラミングでは変数という箱のようなものを使ってデータを一時的に保存します。ここで登場するのがフィールド変数とローカル変数の2種類です。フィールド変数はクラスやオブジェクトの一部として存在し、オブジェクトが生きている間ずっと値を持ち続ける性質があります。つまり同じオブジェクトの別のメソッドからでも参照できることが多く、オブジェクトの状態を表す“箱”として機能します。一方、ローカル変数はメソッドや関数の内部だけで有効な箱で、そのメソッドが実行されている間だけ存在します。メソッドを抜けると値は消え、別の場所からは基本的にアクセスできません。これらの性質の違いは、プログラムの動き方や設計の仕方に大きな影響を与えます。
例えば同じ名前の変数が別の場所にあっても混同しにくくするにはフィールド変数の使い方を整理することが大切ですし、局所的な計算を安全に行うにはローカル変数を適切に使うことが重要になります。ここからは>スコープと寿命、そして参照の挙動を意識して、具体的な違いを見ていきましょう。

違いの基礎ポイントをつかもう

ここではフィールド変数とローカル変数の3つの基本ポイントを分かりやすく整理します。まず第一に定義場所です。フィールド変数はクラスの中、あるいはオブジェクトの一部として宣言され、クラス内のすべてのメソッドから参照可能な状態になります。ローカル変数は主にメソッド/関数の内部で宣言され、そのメソッドの外には出られません。次に生存期間とアクセス範囲の違いです。フィールド変数はオブジェクトが生きている限り値を保持します。オブジェクトが破棄されるまで値は続きます。一方ローカル変数はそのメソッドの実行中だけ存在し、実行が終わると自動的に消えます。最後に初期化と使い勝手です。フィールド変数はオブジェクトの初期化時にある程度の値を持つことが多く、複数のメソッドで状態を共有する役割を担います。ローカル変数は役割が「計算の臨時データの保管」に近く、宣言時に値を設定することが多くなります。これらを意識すると、コードの読みやすさと正確さが大きく向上します。

実例で理解する具体的なケース

例を使って先ほどのポイントをつかんでいきましょう。クラスの中にフィールド変数とローカル変数を用意して、1つのオブジェクトを作成してみます。クラスの中に名前を保存するフィールド変数 nameを置くと、そのオブジェクトに紐づく名前が常に記録されます。次にメソッド setName を呼ぶたびにローカル変数 tmp を使って一時的な計算を行い、その結果をフィールド変数 name に反映します。このときの挙動は次のように理解できます。
1) name はオブジェクトの状態を表す箱であり、別のメソッドからも読み取れる可能性がある。
2) tmp はその場限りの臨時データで、メソッドを抜けると消える。
3) 同じクラスの別のオブジェクトは別々の名前を持つので、フィールド変数はオブジェクトごとに独立して管理される。これを表にして比較すると、理解が一段と深まります。

able> 項目 フィールド変数 ローカル変数 定義場所 クラスの中のフィールドとして宣言 メソッド内で宣言 生存期間 オブジェクトが生きている間ずっと保持 そのメソッドの実行中のみ保持 アクセス範囲 同じオブジェクト内の複数メソッドから参照可能 現在のメソッド内のみ参照可能 初期化のタイミング オブジェクト作成時に値を持つことが多い 宣言時に初期化することが多い ble>

この表は見た目にはシンプルですが、実際の挙動を頭の中でシミュレートするのに役立ちます。フィールド変数はオブジェクトの「状態」を担い、ローカル変数は計算の過程で現れる一時的な値と考えると混乱が減ります。実務ではこの違いを使い分けることで、バグを減らし、保守性の高いコードを書けるようになります。具体的には、状態を保持する場合はフィールド変数を使い、局所的な計算だけで完結する処理にはローカル変数を使うのが基本です。

ピックアップ解説

友だちと話していたとき、フィールド変数はオブジェクトの持ち物みたいなものだね。例えばゲームのキャラクターの体力みたいなものは、フィールド変数としてそのキャラクターの“状態”をずっと保つ。一方、ダンジョンを歩くときの一時的な計算結果はローカル変数としてその場限りで使う感じ。つまり表に出るか出ないか、ずっと残るかその場だけかの違いなんだ。これを理解すると、コードの設計がぐっと楽になるよ。

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