ソースファイル

CoddyのCジャーニー「Object Oriented Programming」セクションの一部 — レッスン 3/61。

これまでは、関数の宣言をヘッダーファイルに配置してきましたが、実際の関数のコード（定義）はメインファイルに記述されていました。モジュール化プログラミングの次のステップは、それらの定義を独自のソースファイル（.cファイル）に移動することです。

これにより、クリーンな3部構成が作成されます。ヘッダーで関数を宣言し、別のソースファイルでそれらを定義し、mainでそれらを使用するという構成です。実際の構成は次のようになります：

// math_utils.h
#ifndef MATH_UTILS_H
#define MATH_UTILS_H

int add(int a, int b);

#endif

// math_utils.c
#include "math_utils.h"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// main.c
#include <stdio.h>
#include "math_utils.h"

int main() {
    printf("%d\n", add(5, 3));
    return 0;
}

math_utils.c が自身のヘッダーをインクルードしていることに注目してください。これにより、関数の定義が宣言と一致することが保証されます。もし一致しない場合は、コンパイラがエラーを検出します。メインファイルは関数を使用するためにヘッダーをインクルードするだけでよく、add が内部でどのように動作するかを知る必要はありません。

この分離により、実装の詳細が隠蔽され、それらの関数を使用するファイルに手を加えることなく、関数のロジックを変更できるようになります。

チャレンジ

簡単

コードを適切な3つのファイル構造（宣言用のヘッダー、実装用のソースファイル、およびそれらを使用するメインファイル）に整理して、シンプルな数学ユーティリティを作成しましょう。

以下の3つのファイルを作成します：

math_ops.h: multiply と subtract の2つの操作の関数宣言を含むヘッダーファイルです。両方の関数は2つの整数を受け取り、整数を返します。シンボル MATH_OPS_H を使用したインクルードガードを忘れないでください。
math_ops.c: multiply と subtract の実際の実装を含むソースファイルです。このファイルは、宣言と定義が一致することを確認するために、自身のヘッダーをインクルードする必要があります。
main.c: ヘッダーをインクルードし、両方の関数を使用して計算を実行するメインファイルです。

multiply 関数は2つの整数の積を返し、subtract は最初の整数から2番目の整数を引いた値を返す必要があります。

2つの整数の入力 a と b を受け取ります。

メイン関数で、両方の操作の結果を別々の行に出力してください：

Product: {result of multiply}
Difference: {result of subtract}

例えば、入力が 8 と 3 の場合、出力は以下のようになります：

Product: 24
Difference: 5

チートシート

関数定義は、メインファイルから別のソースファイル（.cファイル）に移動させることができ、3つのパートからなるモジュール構造を作成できます。

ヘッダーファイル（.h）：関数の宣言が含まれます
ソースファイル（.c）：関数の定義が含まれます
メインファイル（main.c）：関数を使用します

構造の例：

// math_utils.h
#ifndef MATH_UTILS_H
#define MATH_UTILS_H

int add(int a, int b);

#endif

// math_utils.c
#include "math_utils.h"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// main.c
#include <stdio.h>
#include "math_utils.h"

int main() {
    printf("%d\n", add(5, 3));
    return 0;
}

ソースファイル（.c）は、関数の定義が宣言と一致することを保証するために、自身のヘッダーをインクルードする必要があります。メインファイルは、関数を使用するためにヘッダーをインクルードするだけでよく、実装の詳細は隠蔽されます。

自分で試してみよう

#include <stdio.h>
#include "math_ops.h"

int main() {
    int a, b;
    scanf("%d", &a);
    scanf("%d", &b);
    
    // TODO: a と b を引数にして multiply 関数を呼び出し、結果を保存する
    
    // TODO: a と b を引数にして subtract 関数を呼び出し、結果を保存する
    
    // TODO: 次の形式で結果を表示する:
    // Product: {multiply の結果}
    // Difference: {subtract の結果}
    
    return 0;
}