高階関数(関数ポインタを引数として渡す)

このレッスンでは、C言語で関数ポインタを引数として渡す高階関数の書き方を学び、処理そのものを部品として扱えるようになることを目標にします。「C言語関数ポインタ使い方」で調べている方向けです。

関数の引数として、別の関数のアドレス(関数ポインタ)を渡せることを高階関数と呼びます。「作業のやり方だけを指定して、実際の作業は相手に任せる」ようなイメージです。

サンプルコードでは、bubbleSort()関数がint (*cmp)(int, int)という関数ポインタを引数として受け取り、比較のたびにcmp()を呼び出しています。compareDescending()という別の関数を渡すことで、降順ソートを実現しています。

初心者がよくつまずくのが、関数ポインタの宣言の書き方です。戻り値の型 (*変数名)(引数の型リスト)という独特な構文に、最初は戸惑うことがあります。

実際の開発現場では、コールバック関数として関数ポインタを使う設計が、C言語の柔軟な処理の差し替えを実現する重要なテクニックです。

📖 お手本コード

#include <stdio.h>

int compareDescending(int a, int b) {
    return b - a;
}

void bubbleSort(int arr[], int n, int (*cmp)(int, int)) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (cmp(arr[j], arr[j + 1]) > 0) {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
}

int main(void) {
    int nums[] = {5, 2, 8, 1};
    bubbleSort(nums, 4, compareDescending);
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("%d", nums[i]);
        if (i < 3) printf(", ");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

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🎯

ここまでできればゴール達成!
並び替えのルールを自由に切り替えられる、柔軟なソート処理が作れるようになります。