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Chapter.68 [ Function プロシージャ ]

■関数を自作する

今まで、この講座ではサブプロシージャ( Sub )を用いてコードを書いてきました。しかし、プロシージャの種類は、なにもサブプロシージャだけではありません。そして、サブプロシージャではできなかったことが、他のプロシージャを用いることで実現できる場合もあります。

そんなわけで今回は、ファンクションプロシージャ( Function )について解説します。
ファンクションプロシージャを用いると、関数を自作することができます。今まで、皆さんは特に意識せずともVBAの関数を使ってきました。乱数を取得する『 Rnd 』も関数のひとつです。小数点以下の数値を切り捨てる『 Int 』だって関数です。ファンクションプロシージャを正しく理解すれば、便利な関数を自分で作ってしまうことが可能になり、汎用的なコードを記述することができるでしょう。

ハッキリ言って、ファンクションプロシージャが使えるかどうかで、結構実力に差が出ると私は思っています。今回の講座で、ファンクションプロシージャの特性と便利さを、是非実感してください。


■何が違うのサブとファンクション

では具体的にサブプロシージャとファンクションプロシージャは何が違うのでしょうか。

それには、VBAの関数を思い浮かべながら考えるのが一番わかりやすいと思います。
例えば、次のコードは、乱数を取得するという意味のコードですね。

Dim S As Single

S = Rnd

このとき、変数 S には取得された乱数が入ります。このことから、 Rnd 関数は、求められた動作に対して、何らかの結果を戻り値として返していることがわかります。

同様に、次のコードは、 Int 関数を使っているコードですね。

Dim I As Integer

I = Int(123.456789)

この場合も、 Int 関数が戻り値として結果を返してくれますね。『123.456789』というデータを受け取り、小数点以下を切り捨てた『123』という結果を戻り値として返してくれます。

関数名求められた動作与えられた引数返す結果(戻り値)
Rnd乱数を取得したい今回は無し0~1の間の乱数
Int小数点以下を切り捨てたい123.456789123

これを見てわかるように、関数とは、必ず結果を返すものであることがわかります。今まで私達が作ってきたサブプロシージャでは、何らかの処理を行っても、その結果を呼び出し元に返すということはしませんでしたね。
ファンクションプロシージャを使うと、呼び出し元に結果を返すことができるようになります。つまり、戻り値を設定することができるのですね。これが実はかなり便利なのです。

それでは、具体的にどのように使うのか、それを考えてみましょう。


■簡単な例でファンクションを理解する

以前、角度に関する内容を取り扱った講座がありましたが、皆さん覚えているでしょうか。その時に登場した『ラジアン』を、簡単に求めることができる関数をファンクションプロシージャで作ってみましょう。

まず、ラジアンについて簡単におさらいします。ラジアンについては大丈夫、という人は読み飛ばしても構いません。

ラジアンは弧度法で角度を扱うための単位の一種でしたね。普通は誰しも度数法による角度(円が一周360度)で考えますが、弧度法はこれとは全く違った角度の考え方です。プログラミングの際には多くの場合、度数法ではなく弧度法による角度の計算が必要になります。
サインやコサインなどの三角関数に関する計算では、ラジアンは必須です。ラジアンの意味はともかく、ラジアンを求めることができなければ、角度に関する計算ができないのです。
ですから、もし度数法の角度からラジアンに簡単に変換できる関数があったら、角度の計算がだいぶ楽になるはずです。今回はこれをファンクションプロシージャを用いて作ってみることにします。

それでは、度数法の角度から、ラジアンへの変換を行う公式から見てみます。

rad = ang * 3.14 / 180

rad がラジアン、 ang が度数法の角度です。
この公式で計算すると、度数法からラジアンを求めることができます。そして、これを元に作成したラジアン変換関数が次のファンクションプロシージャです。

Function Radians(Angle As Long) As Single
    
    Dim S As Single
    Dim L As Long
    
    L = Angle Mod 360
    
    S = L * 3.14159 / 180
    
    Radians = S
    
End Function

構造はほとんどサブプロシージャと同じですね。

まずファンクションプロシージャの宣言部分、つまり、1行目を見てください。
今までサブプロシージャを使ってコードを記述する際には『 Sub ~ 』と記述していました。ところが今回はファンクションプロシージャを使っていますので『 Function ~ 』と記述が変化しています。
サブプロシージャは必ず『 Sub 』で始まり『 End Sub 』で終わりましたね。同様に、ファンクションプロシージャでは、必ず『 Function 』で始まり『 End Function 』で終わります。これは簡単ですね。

そして、黄色い文字で示された部分。『 As Single 』という部分がファンクションプロシージャにはついています。これは今までサブプロシージャにはありませんでしたね。実はこの部分がファンクションプロシージャの一番重要な部分です。

As Single 』という記述からわかるように、これは何らかのデータの型を表しています。では何のデータ型を表しているのでしょうか。

実はこれこそが『戻り値』のデータ型です。ファンクションプロシージャは関数です。何らかのデータを結果として呼び出し元に返します。
このとき、どのようなデータ型でデータを返すのか、それをここでは定義しているのです。

例えば先ほども出てきた『 Rnd 関数 』では、0 から 1 の範囲からランダムに数値を返してきます。当然そのデータは、小数点以下のデータを含むデータです。ですから、Rnd 関数をVBEで記述するときに表示されるパラメータヒントは次のようになっています。

380.gif

Single 型、というのは小数点以下を扱うことができる、数値を扱うデータ型です。上の画像を見るとわかるように、Rnd関数は小数点以下の数値を、結果として返してくることになっているのです。

そして同じように、先ほど自作したラジアン変換関数も、小数点以下の数値データを結果として返します。なぜなら、ラジアンは小数点以下の数値で表されるからです。ですから始めに Single 型のデータを戻り値として返すことを宣言していたのです。

381.gif


■データを返す

さて、なんとなくファンクションプロシージャがわかってきましたか? それでは最後の仕上げです。

先ほどのコードを見やすいようにもう一度掲載します。

Function Radians(Angle As Long) As Single
    
    Dim S As Single
    Dim L As Long
    
    L = Angle Mod 360 '①
    
    S = L * 3.14159 / 180
    
    Radians = S '②
    
End Function

このファンクションプロシージャの名前は『 Radians 』です。緑の文字で表示されていますね。このプロシージャの名前をよく覚えておいてください。

さてそれでは①から見てみましょう。ここでは引数として受け取ったデータを、Mod 演算子によって『 0 ~ 359 』の範囲に制限しています。こうしておけば、どのような大きさの数値データを受け取っても、キチンと度数法に合わせてラジアンを算出できます。

そして②です。
ここで、先ほどの覚えておいてください、と言ったプロシージャの名前が出てきていますね。実はここが戻り値を設定している部分です。
今回の場合、ラジアンを計算した結果は一度、変数 S にまず入ります。そして、今度はその変数 S の値を、プロシージャ名に直接代入していますね。
このように、プロシージャの名前に結果を代入することで、呼び出し元にデータを戻り値として返すことができるのです。


さて、こうしてラジアン変換関数が出来上がりました。これはVBAの関数と同じように、普通に呼び出して使うことができます。
次の例では、引数として与える角度を変更すると、表示されるメッセージが変わるはずです。いろいろ試してみるといいでしょう。

Function Radians(Angle As Long) As Single
    
    Dim S As Single
    Dim L As Long
    
    L = Angle Mod 360
    
    S = L * 3.14 / 180
    
    Radians = S
    
End Function

'-------------------------------------------

Sub Test()

    Dim S As Single
    
    S = Radians(90) 'ここを変える
    
    MsgBox S
    
End Sub



■まとめ

長々と説明してきましたが、ファンクションプロシージャについてなんとなく理解できたでしょうか。
しかし、今更ですがファンクションプロシージャを使うと、どんなメリットがあるのでしょう。

例えば、今回のラジアン変換関数は、いったん作ってしまえばどんなゲームにも使えますね。同様に、衝突判定をする関数などを作っておけば、ゲームを作るたびに何度も衝突判定を実装させる必要はありません。

シューティングゲームなどを例にとると、敵と味方、敵の弾と味方、味方の弾と敵、など、たくさんの衝突判定が必要になりますね。しかし、ここに衝突を判定する関数が登場したらどうでしょう。想像しただけでもかなりコーディングが楽になるような気がしませんか? 

ラジアン変換関数では、戻り値を Single 型にしましたね。衝突判定の関数を作るなら、戻り値を Boolean 型にして、衝突していれば True 、していなければ False などとデータを返すようにしておけばかなり便利です。

ファンクションプロシージャをうまく活用して、効率的なコードの記述や、汎用的な関数の作成を行ってみてください。自分自身も楽になるし、なによりコードが整理整頓されて美しくなっていくでしょう。
かならずレベルアップにつながりますから、がんばって習得してくださいね。



■格言

関数は自作できる
戻り値のデータ型を正しく設定する
ファンクションプロシージャでコードを美しく整理整頓


一度覚えてしまえば、逆に無いと不便になりますね。


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