先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「先生、C++で変数を書いているんですけど、全然思った通りに動かないんです。英語の難しいエラーメッセージがいっぱい出てきて……。」

先生

「それは大変でしたね。C++は非常に厳格なルールがある言語なので、初心者の方は変数の使い方でつまずくことが多いんですよ。」

生徒

「具体的に、どんな間違いが多いんですか？」

先生

「それでは、初心者がよくハマるエラーのパターンとその対策を、分かりやすく解説していきましょう！」

1. 変数の宣言忘れと綴り（タイポ）ミス

C++のプログラムにおいて、変数（へんすう）とは数値や文字を保存するための「名前付きの箱」のことです。この箱を使う前に、あらかじめ「今からこの箱を使います！」とコンピューターに伝えることを宣言（せんげん）と言います。

プログラミング未経験の方が最初によくやってしまうのが、この宣言を忘れていきなり変数に値を入れようとすることです。また、宣言したときの名前が apple なのに、使うときに aple と一文字足りないなどの綴りミス（タイポ）もエラーの原因になります。コンピューターは人間のように「ああ、これのことね」と空気を読んでくれないため、一文字でも違うと「そんな変数は知らない！」とエラーを出してしまいます。


#include <iostream>

int main() {
    int score = 100; // ここで宣言
    
    // エラー例：score ではなく scorr と書いてしまった
    // std::cout << scorr << std::endl; 
    
    std::cout << score << std::endl; // これならOK
    return 0;
}

2. セミコロン「;」の付け忘れ

C++の世界では、一文の終わりに必ずセミコロン「;」を付けるという鉄の掟があります。これは、日本語で言うところの「句点（。）」と同じ役割を持っています。

パソコンを初めて触る方にとって、キーボードでセミコロンを打つ習慣はないかもしれません。しかし、これを忘れると「文がどこで終わっているのか分からない」とコンパイラ（プログラムを機械語に翻訳するソフト）がパニックを起こし、大量のエラーメッセージを出力します。変数の代入や宣言の後には、必ず「;」があるか確認する癖をつけましょう。

3. 未初期化の変数による「ゴミデータ」問題

箱を用意（宣言）しただけで、中に何も入れずにその中身を表示しようとするとどうなるでしょうか？これを未初期化（みしょきか）の変数と言います。

驚くべきことに、C++では空っぽの箱を覗くと、前にそのメモリ（コンピューターの記憶場所）を使っていた誰かの「データの残りカス」が入っていることがあります。これをゴミデータと呼びます。意図しない巨大な数字やデタラメな値が表示される原因になるため、変数を宣言するときは必ず int count = 0; のように、最初の値を決める初期化を行うことが推奨されます。


#include <iostream>

int main() {
    int gold; // 初期化していない！
    
    // この実行結果は環境によってバラバラになります
    std::cout << "所持金: " << gold << std::endl; 
    
    return 0;
}

4. データ型の不一致（型エラー）

C++はデータ型（データのかた）に非常に厳しい言語です。整数を入れるための int、小数を扱う double、文字を入れる char など、箱の形が決まっています。

例えば、整数の箱（int）に無理やり「こんにちは」という文字列を入れようとすると、型が違うというエラーが発生します。また、小数を整数の箱に入れると、小数点以下が切り捨てられてしまい、計算が狂ってしまうこともあります。自分が扱いたいデータに対して、適切な箱の形を選べているか確認することが大切です。

5. スコープ（変数の有効範囲）の間違い

変数にはスコープと呼ばれる「有効期限」や「活動範囲」があります。一般的に、{ （波括弧）の中で作られた変数は、その } （閉じ括弧）を抜けると消滅してしまいます。

例えば、if文の条件分岐の中で作った変数を、if文の外で使おうとすると「その変数はもう存在しない」というエラーになります。これを魔法に例えるなら、特定の部屋の中でしか効かない魔法のようなものです。大規模なプログラムを作るとき、この範囲を間違えると非常に見つけにくい不具合になるため、注意が必要です。


#include <iostream>

int main() {
    int outer = 10;
    
    if (outer > 5) {
        int inner = 20; // この中だけで有効
        std::cout << inner << std::endl;
    }
    
    // ここで inner を使おうとするとエラー！
    // std::cout << inner << std::endl; 
    
    return 0;
}

6. 予約語を変数名に使ってしまう

C++には、あらかじめ特別な意味が与えられている単語があります。これを予約語（よやくご）と言います。例えば int, if, return, while などです。

これらを変数名に使おうとすると、コンピューターが「あれ？これは整数の型のことかな？それとも変数の名前かな？」と混乱してしまい、エラーになります。変数名を付けるときは、英単語の意味を考えたり、my_score のように自分なりの工夫を加えたりして、予約語と重ならないようにしましょう。

7. 数値の限界（オーバーフロー）に注意

変数の箱には、入れられる数値の大きさに限界があります。例えば、一般的な int 型は約21億までの数字しか扱えません。

これを超える計算をさせようとすると、突然数字がマイナスになったり、全く違う値になったりします。これをオーバーフローと言います。未経験の方には信じられないかもしれませんが、コンピューターは無限の数字を扱えるわけではありません。大きな数字を扱う場合は long long 型という、より大きな箱を使うといった対策が必要になります。