ざっくりと
- プログラム全体から見える変数
- プログラムのどこからでも使える
- 使い方には注意が必要
グローバル変数（global variable）は、プログラム全体から利用できる変数です。
概要説明
グローバル変数とはプログラム全体から利用可能な変数である。 なぜならばそのスコープがプログラム全体に及ぶからだ。
例えば、関数内部からも外部からも利用可能である。 そして、他の変数と違い、プログラム全体で一つしか存在しない。 つまり、アクセスが容易だが使い方には注意が必要である。
だから、思わぬバグの原因になることもある。
職業職種
ソフトウェア開発者
グローバル変数は、プログラムの任意の場所からアクセス可能である。なぜなら、そのスコープがプログラム全体に及ぶからだ。例えば、関数内外からアクセスできる。データサイエンティスト
グローバル変数は、複数の関数やモジュール間でデータを共有するのに便利である。なぜなら、一度定義すればどこからでもアクセス可能だからだ。例えば、データ処理において同じデータを利用する際に有用。システムエンジニア
グローバル変数は、システムの異なる部分が共有する情報を保持するのに役立つ。なぜなら、変数がプログラム全体でアクセス可能だからだ。例えば、システム全体の設定情報を保持するのに使われる。
「グローバル変数は、名前の由来は英語の”global”（全体の、全般的な）と”variable”（変数）の組み合わせからです。
代表例
- Google
Googleの検索エンジンは、複数のサーバーとプロセス間で情報を共有するためにグローバル変数を使用している。なぜなら、大量のデータを効率的に処理するためだ。例えば、ユーザーの検索履歴など。 - Microsoft
MicrosoftのオペレーティングシステムWindowsは、システム全体の設定や状態を保持するためにグローバル変数を使用している。なぜなら、各アプリケーションがシステムの状態を利用するためだ。例えば、ユーザーの言語設定など。 - Amazon
Amazonのウェブサービスは、大量のユーザーデータを効率的に処理するためにグローバル変数を使用している。なぜなら、各サービス間でデータを共有するためだ。例えば、ユーザーの購買履歴など。
手順例
設定
まず、共有リソースや設定値など、プログラム全体からアクセスする必要があるデータを特定します。これらはグローバル変数として設定されます。選択
次に、このデータを格納するための適切なデータ型を選択します。例えば、文字列、数値、ブール値、オブジェクトなど。宣言
選択したデータ型に基づき、グローバルスコープで変数を宣言します。例えば、JavaScriptではvar、let、constを使用して宣言できます。更新
初期値を設定します。必要に応じて、この値はプログラムの実行中に更新されます。参照
最後に、プログラム内の任意の場所からグローバル変数を参照または更新します。ただし、必要以上の使用はコードの複雑さを増加させるため、注意が必要です。
類似語
- 静的変数
静的変数は、グローバル変数に似ています。なぜなら、プログラム全体からアクセス可能で、プログラムのライフタイム全体で保持されるからです。ただし、そのスコープは通常、宣言された関数に限定されます。 - 環境変数
環境変数もまた、グローバル変数のような概念です。なぜなら、それらは全体のオペレーティングシステムからアクセスでき、一般的に設定値やシステム情報を格納するために使用されるからです。例えば、PATH環境変数は実行可能なプログラムの場所をOSに伝えます。 - クラス変数
クラス変数も、グローバル変数と似ています。なぜなら、それらはクラス全体からアクセスできるからです。ただし、そのスコープはそのクラスとそのインスタンスに限定されます。
反対語
- ローカル変数
ローカル変数は、グローバル変数の反対語であると言えます。なぜなら、ローカル変数は特定の関数やブロック内でのみアクセス可能で、そのスコープが限定的だからです。 - プライベート変数
プライベート変数も、グローバル変数の反対語と見なすことができます。なぜなら、プライベート変数はクラス内でのみアクセス可能で、そのスコープが非常に制限されているからです。
会話例
コードレビューセッション中
Q.「このグローバル変数は何のために使用されていますか？」
A.「これはアプリケーション全体で共有する設定値を保持するためのグローバル変数です。」プロジェクト計画会議中
Q.「グローバル変数の使用を最小限に抑えると聞きましたが、その理由は何ですか？」
A.「グローバル変数は、予期しない副作用を引き起こす可能性があります。また、コードの読みやすさとメンテナンス性も低下します。」
注意点
グローバル変数を使用する時の注意点は、使用を最小限に抑えることです。 なぜならば、グローバル変数が多くなると、コードの複雑性が増し、バグの原因となる可能性があるからです。
例えば、同じグローバル変数を異なる関数で変更してしまうと、期待しない結果を引き起こす可能性があります。 そして、グローバル変数はテストやデバッグを難しくすることもあります。
だから、ローカル変数やクラス変数、関数引数など、適切なスコープを持つ変数を使用することをお勧めします。
グローバル変数と静的変数の違いは、グローバル変数はプログラム全体からアクセス可能で、静的変数は通常、宣言された関数からのみアクセス可能です。
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