値渡しと参照渡しの違い

はじめに

関数への引数の渡し方には「値渡し」と「参照渡し」があります。

例えば、次のような「関数A」があるとします。「関数A」には「引数」があり、「関数A」を呼び出すときは引数を指定します。

この関数への引数の渡し方には「値渡し」と「参照渡し」があります。

本記事では「値渡し」と「参照渡し」の違い、そして「参照の値渡し」について解説しています。

値渡しとは

値渡し（英：call by value）とは、変数の値（実体）をコピーして渡す方法です。変数の実体はメモリ上で管理されています。

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このメモリ上で管理されている「変数」を"値渡し"で「関数」に渡すと、どうなるのでしょうか。以下は"値渡し"のイメージ例です。

「変数A」を"値渡し"で「関数A」に渡すと、「変数A」の値（実体）をコピーして「関数A」に渡します。実体をコピーしているので、メモリ上の値もコピーします。

結果、呼び出し元の「変数A」と呼び出された関数の「引数A」は異なる実体を参照しています。

そのため、関数内で「引数A」の値を変更しても、呼び出し元の「変数A」に影響を及ぼすことはありません。

異なる実体を参照しているので、別の変数という扱いです。

参照渡しとは

参照渡し（英：call by reference）とは、変数のメモリの番地を渡す方法です。

「変数」を"値渡し"で「関数」に渡す場合は、「変数」の値（実体）をコピーして「関数」に渡していましたが、"参照渡し"で「関数」に渡す場合は、「変数」のメモリ番地（メモリ上の位置）を「関数」に渡します。（メモリ上は実体のメモリ番地がコピーされ「関数」の引数はコピーされたメモリ番地を参照する）

以下は"参照渡し"のイメージ例です。

"参照渡し"で値を関数に渡す場合は、実体のメモリ番地（メモリ上の位置）を渡すため、呼び出し元の「変数A」と呼び出された関数の「引数A」は同じ実体を参照しています。

そのため、関数内で「引数A」の値を変更すると、呼び出し元の「変数A」の値も変わります。

同じ実体を参照しているので、同じ変数という扱いです。

参照の値渡し

Javaなどの多くのプログラミング言語は、"参照の値渡し"により参照渡しに相当する機能を実現しています。

例えば、Javaではオブジェクトへの参照を参照型の値として管理しています。

参照型のイメージは次のとおりです。オブジェクトの実体とは別にメモリ番地（メモリ上の位置）が作られ、そのメモリ番地を参照している形です。

この参照型の値を"値渡し"で「関数」に渡すと、次のように実体のメモリ番地をコピー（メモリ番地を"値渡し"で渡している）します。

結果、「呼び出し元変数」と「関数の引数」は同じ実体を参照しています。

"値渡し"で値（メモリ番地）を渡しているが、"参照渡し"に相当する機能を実現、これが"参照の値渡し"です。