C言語の変数ライフタイムを完全理解！初心者でもわかるメモリ管理の基本

void myFunction() {
    int x = 10;  // xのスコープはこの関数内のみ
    // ここでxが使える
}

// ここではxは使えない（スコープ外）

void myFunction() {
    int x = 10;  // xのライフタイムはここから始まる
    
    // 処理...
    
}  // xのライフタイムはここで終わる（メモリから解放される）

void countUp() {
    int counter = 0;  // countUpが呼ばれるたびに新しく作られる
    counter++;
    printf("カウンター: %d\n", counter);
}  // ここでcounterは消滅

int main() {
    countUp();  // "カウンター: 1"と表示
    countUp();  // "カウンター: 1"と表示（前回の値は保持されない）
    return 0;
}

void processArray() {
    int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 関数開始時に作成
    int *ptr = numbers;  // ptrも関数開始時に作成
    
    // 処理...
    
}  // ここでnumbersもptrも消滅

int globalCounter = 0;  // グローバル変数

void incrementGlobal() {
    globalCounter++;
}

int main() {
    incrementGlobal();
    incrementGlobal();
    printf("グローバルカウンター: %d\n", globalCounter);  // "2"と表示
    return 0;
}

void countWithStatic() {
    static int staticCounter = 0;  // 初回のみ初期化される
    staticCounter++;
    printf("静的カウンター: %d\n", staticCounter);
}

int main() {
    countWithStatic();  // "静的カウンター: 1"
    countWithStatic();  // "静的カウンター: 2"（値が保持される）
    return 0;
}

static int fileCounter = 0;  // このファイル内でのみアクセス可能

void incrementFileCounter() {
    fileCounter++;
}

#include <stdlib.h>

int main() {
    // 配列のサイズを実行時に決定
    int size;
    printf("配列のサイズを入力: ");
    scanf("%d", &size);
    
    // 動的メモリ確保
    int *numbers = (int*)malloc(size * sizeof(int));
    
    if (numbers == NULL) {
        printf("メモリ確保に失敗しました\n");
        return 1;
    }
    
    // 配列として使用
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        numbers[i] = i * 10;
    }
    
    // 使い終わったら必ず解放
    free(numbers);
    
    return 0;
}

void memoryLeak() {
    int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
    *ptr = 42;
    // free(ptr) を忘れている！メモリリーク発生
}

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
free(ptr);
free(ptr);  // エラー！既に解放済みのメモリを再度解放

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
*ptr = 42;
free(ptr);
printf("%d\n", *ptr);  // エラー！解放済みメモリにアクセス

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
if (ptr != NULL) {
    *ptr = 42;
    // 使用後
    free(ptr);
    ptr = NULL;  // ポインタをNULLに設定
}

int* getDangerousPointer() {
    int localVar = 42;
    return &localVar;  // 危険！関数終了後、localVarは消滅
}

int main() {
    int *ptr = getDangerousPointer();
    printf("%d\n", *ptr);  // 未定義動作！
    return 0;
}

char* getMessage() {
    char message[] = "Hello, World!";
    return message;  // 危険！messageは関数終了後に消滅
}

char* getSafeMessage() {
    char *message = (char*)malloc(50 * sizeof(char));
    if (message != NULL) {
        strcpy(message, "Hello, World!");
    }
    return message;  // 呼び出し側でfree()する必要がある
}

char* getStaticMessage() {
    static char message[] = "Hello, World!";
    return message;  // 安全：staticはプログラム終了まで存在
}

void fillMessage(char *buffer, size_t size) {
    strncpy(buffer, "Hello, World!", size - 1);
    buffer[size - 1] = '\0';
}

int main() {
    char message[50];
    fillMessage(message, sizeof(message));
    printf("%s\n", message);  // 安全
    return 0;
}