## プログラミングの関数とは何なのか

プログラミングを始めると、関数という用語が出てきます。学校で数学を習った際に関数と聞いて、体が受け付けない方もいるかもしれません。

ここでは、プログラミングの関数とは何なのかという前提から解説していきます。**この解説を通じて、最初の壁を突破すると次のステップへの目標が見えてくるでしょう。**

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## 関数は同じ処理を繰り返して実行する役割がある

プログラミングの場面では似たような処理を行うことが多くあります。その際に、何度も記述する手間を省くために、一連の処理をまとめて実行する「関数」を使って効率的化させます。

関数と聞くと難しく思えるかもしれませんが、例えば関数という調理器具に食材をセットすることで、自動的に料理が仕上がって出てくるようなイメージで捉えると理解しやすいかもしれません。

プログラミングを難しく考えず、*プログラミングに取り組むハードルを下げることで、少しでも学習を進めることができるでしょう。*

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## プログラミングの関数を分かりやすく

ここでは、*プログラミングの関数について、初心者の方でもわかる用語を中心に、説明していきます。*ここで示す内容がわかると次のステップに入り、より詳細な学習を目標をもって進めることができるでしょう。

*関数は古くから用いられている手法で、同じ処理を繰り返し実行する役割があります。*使用メモリー量を抑えるとともに、呼び出し側のプログラムを変更しても利用できるため、効率的な開発作業と安定した実行環境には欠かせないものです。

関数でできることはいくつかあり、プログラミングでは古くから一般的に利用されています。

1つは、*プログラミングの命令をまとめて、機能として登録することができることです。*何回も繰り返し起動される共通の処理を標準登録することができます。

続いて、*機能に名前をつけることで、何をする処理なのか分かりやすく登録できることが挙げられます。*機能をソースごとに別々に名前付けせずに共通化することで、汎用的なライブラリに用いることができます。

関数の処理は、値を引数として受け付けて、関数の内部で必要な処理を行い、完了した結果を値として返すという、一連の流れに従います。そのため、異なる関数の場合でも作法の共通化を図ることができます。

*関数は、個々のプログラミング言語の学習を進めるタイミングで詳しく説明があります。*ここでは、そのイメージをつかんで置くと良いでしょう。

関数の例ですが、Pythonの場合の関数の使い方は次のようになります。自分で関数を作るには、次のようにdefで定義します。

```def my_func(num):
   return num*num
i=10
ret=my_func(i)
print("i=",i,", ret=",ret)```

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JavaScriptの関数の使い方は次のようになります。自分で関数を作るには、次のようにfunctionで定義します。

```function my_func(num) {
  return num*num;
}
i=10;
ret=my_func(i);
console.log("i=",i,", ret=",ret);```

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*関数の種類は非常に多く、数学の関数式それぞれに数学ライブラリが提供されています。*また、表計算ソフトにおいても、数百の関数が用意されています。また、数学関数の他に、業務固有の関数などもあります。さらに基本ソフトウェアであるOSを制御するシステム関数などもあります。

関数の名称や使用方法は、個々のプログラミング言語によって定義されており、同じプログラミング言語では再利用が可能です。共通で用いる関数はあらかじめ組み込み関数として提供されます。

関数が長らく利用されている理由は、多くのメリットがあるからです。具体的には、プログラムコードが整理され、コード量が削減できることが挙げられます。*その結果としてプログラムコードが見やすくなり、新たに作成するコードもシンプル化が可能です。*

また、プログラムコードが再利用できるので、プログラマーがコードの処理を意識せずに利用できることが挙げられます。専門的な処理を関数化することで誰でも利用することができます。

Pythonでは、データサイエンスのライブラリが多数登録されており、必要に応じて利用することができます。そのため、データ分析や機械学習などで数多く利用されています。

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### プログラミングの関数知識を活用できる職種の年収

プログラミングの関数知識を活用できる代表的な職種に、プログラマーがあります。

プログラマーの年収は「マイナビエージェント職種図鑑」での平均年収は344万円（※2023年7月執筆時点）、経済産業省2017年発表の「IT関連産業の給与等に関する実態調査結果」から近い職種のエンジニア/プログラマを参考にすると、平均年収592万円と分かりました。

国税庁2020年発表の「民間給与実態統計調査」における民間企業平均年収は433万円なので、プログラマーは一般平均年収よりも、やや低めから、やや高めであることが分かります。

プログラマーは、フロントエンドからバックエンドシステムまでカバーします。**またシステムソフトウェアから顧客向けソフトウェア開発まで多様な用途があり、経験に応じて高い収入が得られます。**

【参考】：[マイナビエージェント職種図鑑](https://mynavi-agent.jp/it/jobindex/05.html?utm_source=and-engineer&utm_medium=content-text&utm_campaign=acv07_2)
※【平均年収 調査対象者】2020年1月～2020年12月末までの間にマイナビエージェントサービスにご登録頂いた方
【参考】：[IT関連産業における給与水準の実態① ~ 職種別（P7）](https://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11623215/www.meti.go.jp/press/2017/08/20170821001/20170821001-1.pdf)
【参考】：[民間給与実態統計調査-国税庁](https://www.nta.go.jp/publication/statistics/kokuzeicho/minkan2020/pdf/002.pdf)

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## プログラミングの関数を難しく感じさせる理由

*プログラミングの関数を難しく感じさせる理由には、そもそもプログラミング自体を学ぶ必要があることが挙げられます。*プログラミングに取り組むハードルを下げることで、ちょっとでも学習を進めることができるでしょう。

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### プログラミング自体よりも用語が複雑

プログラミングとは、プログラムを作成することですが、これでは初心者の方は余計こんがらがってしまいます。用語の解説に新たに用語が登場し、無限に新しい用語が続いてしまいます。*そのため1つの用語を調べると、いくつもの用語の理解が必要になる場合があります。*

### 日常で使用する言語とギャップがある

プログラミングで使用する言語を、ソースプログラムあるいはソースコードと呼びます。この時点では、人が編集できるようにテキストファイル形式で格納しています。

この命令のルールとなる仕様や用法は、プログラム言語ごとに定義されています。大半のプログラム言語は欧米で開発されたもので、英語の記述に基づく宣言や指示が必要です。また、*この言語仕様もプログラム言語毎に異なりますので、日本人、特に初心者にはハードルが高く感じるかもしれません。*

### 直接目に触れることが少ない

プログラミングで用いるソースコードはソフトウェアですので、ハードウェアと異なり直接日常生活で目にする機会は少ないでしょう。そのため、*編集内容がどのようなものか、すぐに理解するのは労力や経験が必要です*。また、作成したソースコードがどのように実際に動作するのかは、経験が必要な部分もあります。

## プログラミングのスキルアップと能力開発の目的

プログラミングに慣れてくると、色々な知識が吸収できます。それによって自身のスキルアップや活用などを行うことができます。*またプログラミング能力を活かしたあらたな仕事に挑戦することもできるでしょう。*具体的には、以下のような効果が期待できます。

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### 自身の能力開発と学習意欲の向上

*自身の目標に合わせて、能力開発に役立てることができます。*目標を細かく設定することで、学習意欲の維持や向上とともに、次の目標に挑戦することもできます。特にプログラミングはさまざまな範囲で活用できますので、目標も多様に設定できます。

*プログラミングの知識で得たことを、直接仕事や趣味に活用することができます。*仕事でも表計算ソフトでは関数が良く使われますし、ちょっとしたコードを使ってオフィスソフトを制御することもできます。趣味としては、ゲームソフトやツールなども簡単に作成することができます。

### 新しいキャリアを目指すことも可能に

*将来の目標に合わせて、そのスキルを求める仕事や企業の選択の幅が広がります。*特にプログラミングは多くの用途がありますので、コンピュータ業界に限定されず、オフィス業務から産業システムなど仕事の範囲が拡大します。

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## プログラミングの基礎が身に着いたら

これまでの話をまとめると、プログラミングの関数の処理は、値を渡して結果をもらうもので、一連の流れに従って行います。関数は、繰り返し使えるメリットがあり、ソフトウェアの開発効率向上に役立ちます。

関数は、プログラミング言語の基礎的な仕組みです。その仕組みがわかったら仕事に活用することができます。また、**プログラミングの知識を必要とする用途は拡大しており、プログラミングの初心者やエンジニアの未経験者採用企業も数多くあります。**

自身のキャリアの選択を広げるために、他の企業を含めて色々な選択肢を探してみることをおすすめします。

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スマホなどで、アプリやソフトウェアを使う機会が増えています。設定のカスタマイズなど、プログラム的な要素も多く取り込まれています。プログラミングを学ぶと関数という用語が登場し、初心者が戸惑うこともあると思います。ここでは、本当に知識が役立つのか疑問に答えていきます。

プログラミングの関数は、プログラミングの用語の1つで簡単なことから学ぶことができる

プログラミングの関数は、値を渡して結果をもらうもので、繰り返し使用する時に再利用しやすい

プログラミングの関数がわかったら、仕事に役立てられ、初心者から応募できる企業も多数ある

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## 専用関数をコード内に記載しPHPデバッグを行う理由

PHP開発を進めていく際に、*デバッグ*を行ってエラー発生する箇所や挙動が設計通りに行えているかをチェックしていきます。作成したコード内にデバッグで使う関数を差し込んで、順番に実行させるステップ実行によって結果やファイル名などをログファイルへ出力します。

思い通りに進んでいれば問題ありませんが、時には細かくエラー箇所が出てきて対処しなければならないポイントも出てきます。まず始めにデバッグを行う意味などを理解したうえで、**どこで実行するか判断する**ことも重要です。

### 変数の処理結果をステップ実行でデバッグしログで確認可能

コーディング作業をPHPの開発で行う際に、道中で*デバッグを行って確認*することは非常に大切です。設計などで活用できる変数を取り入れても、本当に理想の処理を正しく行っているか判断することができます。

開発中にデバッグを行えば、**気付けなかった間違いが出てきます**。エラー発生前から、想定内の処理が正しく行われているか確認しながらコーディングしましょう。

方法は、PHP言語のvardump関数やprint_r関数をコード内に差し込みます。その後PHPファイルを実行すると終了時に停止し、引数や関数などのエラー箇所をログファイルへ出力します。

計算を行い出力された変数が、時には想定外の内容になっていることもあります。また、開発で設計を確実に行っていても失敗するケースも多々存在します。思い通りに操作ができているか、テストケースを複数用意してデバッグを行うといいでしょう。

間違いに気づかず進んでいたことを知れるため、その都度修正が可能です。デバッグなしで完成まで突き進みすぎると、エラーが多ければ修正に時間がかかり、大きなストレスを抱えてしまうことも。デバッグは、*変数処理のテストケース*も設計しながら行いましょう。

### デバッグによってエラー箇所を見極めることができる

作成したコードが想定外の動作を行いエラーとなるケースもあるので、開発中はどこかで必ずデバッグを行いましょう。設計などで見つけられなかった*エラー箇所*を発見でき、正しい修正を行うことができます。

例えば、実行後「Fatal error: Call to undefined function」と表示されると、未定義の関数を呼び出しています。また「Fatal error: [] operator not supported for strings」ならば、文字列で使う変数を配列で扱っていることが分かります。

開発時はエラーが表示されないように**事前に設定された環境で行う**こともあり、プログラムがどこまで成立しているか分からないケースも少なくありません。例えば、画面上に文字出力を行うコードを書き足した際、デバッグで書き足した位置まで問題なく届けばエラーも出ません。

もしエラーが手前で出力されれば、*コード修正や削除の検討*が必要です。作業実施後に改めてデバッグを実施し、プログラムが正しく処理されるか精査することができます。

### PHPデバッグでどのようなコードを辿るか理解できる

PHPでの開発中でエラーが発生した時、**コードの構造が分からない**こともあります。どのような経路を辿り処理が行われているかは、*デバッグによって対応*できます。エラーが生じたコードの位置を知り、内容を把握することもできます。

がむしゃらにPHPのコーディングを進めたい時もありますが、書き進めた内容を振り返りエラーにならないか立ち止まって知ることも重要です。*こまめにデバッグ*を行い、効率よく修正などを行いながらベストなコーディングを行いましょう。

### 最近はChromeでもPHPデバッグを行える

ブラウザで主流になってきているGoogle ChromeでもPHPデバッグツールがリリースされています。PHPをChromeで使用する機会も増えており、*Chrome Logger*というエクステンションをインストールすることでコンソール上から確認できます。

Chrome LoggerはPHP以外にも**PythonやRubyなどにも対応している**ため、他の言語も併用する際も利用可能です。これらを活用しながら、エラーチェックをしていきましょう。

## PHPデバッグを行えるオブジェクトや関数がある

PHP言語を活用しながらデバッグする際に、**代表的なオブジェクトや関数**が様々あります。

様々なオブジェクトを活用し、変数・値・配列などを展開しながら、正しく処理表示ができるかチェックしていきましょう。多重構造になっているケースもあるため、事前にどのオブジェクトや関数を使うか検討も必要です。

### PHPデバッグはvardump関数を使うのが基本

PHPのデバッグを行う際は*vardump関数*を使うのが基本で、これにより変数の中身を実行時に知ることができます。セッションの内容や配列が複雑になっても、vardump関数によって中身をスピーディーに出力します。

vardump関数は変数が配列でも、キーと値だけでなく値の型も情報として返します。ステップ実行などで順番に処理し、デバッグを進めることができます。また、多重構造でも**変数の中身を簡単にチェックできる**ので、多くのケースで利用されています。

以下のように、vardump関数を活用していきます。

他にもvardump関数はエラー発生ポイントを調べる時にも役立てることができ、様々な箇所でvardump関数を仕込んで随時デバッグを行えます。実行後に出力された結果と、コード内容を比較して修正などを行えます。

途中で止めたい時にはexitを併用し、書き出してプログラムを止めることも可能です。適宜活用しながら、**素早く修正箇所を見つけて**処理を止めることも重要です。

### 返り値を把握する時はdebug_backtraceを使う

vardump関数と同じくらいに活用されているのが*debugbacktrace*で、開発時にPHPのコーディングで開始箇所から経路を検索する際に活用されます。コード内に*print_r(debug_backtrace())*と記載し、実行するとファイル名や行番号などが出力されます。

以下のようにコードを記載することによって、状況を確認することができます。

    errorline("{$line["file"]}: line {$line["line"]}");

debugbacktraceは、処理が行われている箇所がどの部分から呼び出されたかを記録する連想配列を返り値として出力し、どのような経路を辿っているか詳細を確認できます。

呼び出された情報から何行目のどの関数や引数で引っかかったのか把握でき、**PHPのデバッグで役立てる**ことができます。

### 情報をわかり易く表示するprint_r関数

PHPでは文字列や計算結果を表示しますが、その方法は様々あります。その中で*print_r関数*を使うと、より情報を分かりやすく出すことができます。

以下のようにコードを記載し、デバッグを行うことができます。

最初に第一引数に対して出力する式や値を選び、第二引数でTRUEを選ぶ際にprint_rの結果を表示させることができます。返り値は種類も豊富で、stirngやintegerなどの型を選ぶ際に指定した型で結果を出力します。

また、配列の値もprint_r関数では**把握しやすい内容で出力する**ことができ、多次元配列でも可能です。結果はファイルに保存可能で、fopen関数を併用して書き込みモードでデバッグを行うことができます。

## VSCodeを利用してPHPデバッグを行う方法

昨今注目されている*VSCode*は、マイクロソフトが提供するテキストエディタです。オープンソースでの開発で活用できますが、**PHPデバッグでも利用可能**です。必要なパッケージをインストールし、見方をマスターしてデバッグに活用していきましょう。

### PHPによる開発を幅広く行うことができる

クロスプラットフォームとなっている*VSCode*は、PHP以外にも**様々な言語に対応**しています。処理が高速で行われるだけでなく、拡張機能も豊富です。様々なエディタと比較してもVSCodeは使いやすく、サンプルプログラムを組もうと考えた時にもスムーズに進めることができます。

### PHP開発でVSCodeを使う際に必要な拡張機能を取得する

初心者でもVSCodeは**PHPをデフォルトでサポートしている**ため、すぐに開発を行うことができます。構文について簡単に組み立てていくことができるだけでなく、デバッグ時に*拡張機能*を使って対応可能です。

特にPHP IntelliSenseでは、構文のハイライトやコード補完などを見えやすく表示させることができ、コマンドのパスや言語サーバが使うメモリの上限を指定することができます。エラー検出も行うので、デバッグ結果からすぐに修正などを行うことも可能です。

### PHP独自のデバッグ機能を使うことができる

VSCodeの拡張機能の1つである*PHP Debug*では、PHP独自のデバッグ機能であるXdebugを使うことができます。Xdebugを使うと**簡単にデバッグを行う**ことができ、設定ファイルへXdebugに関する情報を加えて使えます。

Xdebugは対象ファイルとは別の場所へ格納して実行できる、リモートデバッグが可能です。使う時はパスを、php.iniへ追記しなければなりません。加えてリモートデバッグを有効にする「*xdebug.remote_enable = 1*」、自動実行用の「*xdebug.remote_autostart = 1*」などの設定もphp.iniへ追記します。

Xdebugを使うとPHPデバッグで活用されることが多い、vardump関数による結果をわかりやすく表示させることができます。カラー表示となるだけでなく、多次元配列ではインデントを下げた状態でチェックすることができます。

### 拡張機能でPHPデバッグの方法を理解し活用する

インストール後対象のプロジェクトフォルダを開き、サイドメニューからデバッグを選択します。ファイルの種類はPHPを選択し、ルートディレクトリに「.vscode」フォルダとlaunch.jsonが作成されます。

launch.jsonへ対象のフォルダのパスを記載しますが、パスは必ずバッグスラッシュ2つに重ねて記載しなければなりません。例えば「c:\\PHP\\test.php」という形になります。完成後デバッグウィンドウで再生ボタンを押し、PHPのデバッグを開始できます。

### PHPデバッグがどうしても止まらない時の対処方法

VSCodeを使ってデバッグを行う時に、*ブレークポイントを作っても止まらない*ことがあります。事前に防ぐ対策として、設計する際に具体的にインデントなどを把握できるように検討しましょう。

雑に設計を進めるとエラー箇所を見出すことができなくなり、何度繰り返してもブレークポイントで止まらなくなるケースも多いです。

ブレークポイントで止まらない時には、1度強制的に止めて**phpinfoをチェック**しましょう。phpinfoで変数などの結果で想定外の内容が掲載されていることがあり、それがブレークポイントで止まらない原因となるケースも少なくありません。

具体的なファイルパスやコード内容が記載されていれば、その処理を実行する際にブレークポイントで止まらなくなる状況が生じていることもあります。冷静に判断しながら原因を突き止め、見やすい状態にしたVSCodeで修正を進めましょう。

## PHPで開発を進める際にはデバッグは必要不可欠

PHPは様々なプログラミング言語の中でも覚えやすく、ホームページなどに組み込むケースも多いです。専門的な知識を身に着けていくと、より詳しく細かいコーディングを行うこともできます。しかし作り上げていく中で、適宜見直すために*デバッグを実行する*ことも必要です。

そこからエラー検出を引き起こす原因を見つけながら、より**完璧な内容に仕上げる**ことができます。初心者でもVSCodeを利用して、スムーズにPHPによる開発を進められるようになっています。デバッグを適宜行う感覚を身に着けて、理想的な開発を行いましょう。

PHPを開発していく時に、途中デバッグを行い結果が正しく出力することができるかチェックしなければなりません。完成後デバッグを行わずにリリースすると、欠陥が多く見つかることもあります。VSCodeもPHPデバッグを行えるので、間違えずに設定していきましょう。

設計通りに処理できるか適宜デバッグを行う必要がある

PHPデバッグでは様々なインデックスや関数が存在する

VSCodeは拡張機能を利用して確認しやすい状態でデバッグを行える

PHPデバッグ用のインデックスや関数などを開発に活用する

関数の記事（7ページ目）