リサイクルの心がけ…サブルーチンの話

プログラムを作っていくと、何度も同じことをしなくてはならないことがあります。
プログラムのはじめのほうで出てきた一連のやりとりが、プログラムの中盤にも終盤にも出てきたりして、そのたびに同じコードをコピーした結果、あちこちに同じ一連のコードがあるという状況はけっして良くありません。もし、その部分を変更しなくてはいけなくなったときに、何か所も直さなくてはいけなくなりますから、のちのち不便になります。
そこで、サブルーチンの出番です。
これは、一連のコードをまとめておくプログラムの固まりです。

「起きる」
「シャワーを浴びる」
「朝ごはんを食べる」
「仕事する」
「昼ごはんを食べる」
「仕事する」
「夕ごはんを食べる」
「シャワーを浴びる」
「寝る」
（一日の終わり）

こんなプログラムがあったとき、「シャワーを浴びる」と「仕事をする」が２か所ずつあります。おなじものは一緒にしてしまおうというのがサブルーチンです。

「起きる」
→サブルーチンＡへ
「朝ごはんを食べる」
→サブルーチンＢへ
「昼ごはんを食べる」
→サブルーチンＢへ
「夕ごはんを食べる」
→サブルーチンＡへ
「寝る」
（一日の終わり）

サブルーチンＡ「シャワーを浴びる」
サブルーチンＢ「仕事する」

メインの流れとは別に、離れたところにまとめて置いておいて、メインのほうにはサブルーチンを見るようにと指示するわけです。

実際には次のようになります。

$x = 1;
$y = 2;
&tashizan;
$x = 3;
$y = 4;
&tashizan;
exit;

sub tashizan {
  print $x + $y;
}

まず、$x に 1、$y に 2 を入れます。
次にサブルーチン tashizan を実行します。
サブルーチン tashizan は $x と $y を足したものを表示します。
サブルーチンが終わったら前のところに戻ります。
今度は、$x に 3、$y に 4 を入れます。
そして、もう一度、サブルーチン tashizan を実行して、
exit でプログラムを終了させます。

サブルーチンは sub tashizan { } の部分です。
sub につづけて、お好みのサブルーチンの名前をつけます。
サブルーチン使うときには、&とサブルーチンの名前という形になります。

サブルーチンに何らかの値を渡したい場合があります。
たとえば、先程の例でいえば…

「起きる」
→サブルーチンＡへ
→サブルーチンＣ（朝）へ
→サブルーチンＢへ
→サブルーチンＣ（昼）へ
→サブルーチンＢへ
→サブルーチンＣ（夕）へ
→サブルーチンＡへ
「寝る」
（一日の終わり）

サブルーチンＡ「シャワーを浴びる」
サブルーチンＢ「仕事する」
サブルーチンＣ「ごはんを食べる」（時間帯）

このように「ごはんを食べる」でひとつにまとめて、メインのほうでは朝昼夕の時間帯だけを指定すると楽なわけです。

このような感じをプログラムにしてみると次のようになります。

$x = 2;
$y = 3;
$z = &kakezan($x, $y);
$z = &kakezan($z, $y);
print $z;
exit;

sub kakezan {
  my ($a, $b) = @_;
  my $c = $a * $b;
  return $c;
}

サブルーチン kakezan では、受け取った２つの数字をかけた答えを返します。

$x に 2、$y に 3 を入れ、kakezan に渡します。
戻ってきた答えが $z に入ります。
次に、$z と $y をもう一度 kakezan に渡し、その答えを $z に入れます。
結果は、2 * 3 * 3 ですから、18 になります。

&kakezan( ) と書き、( ) の中にサブルーチンに渡したいデータを、（複数ある場合は）カンマ区切りで入れます。

サブルーチンのほうでは、my ($a, $b) = @_; という書き方でデータを受け取って、return で返しています。
@_ という特殊な配列に、受け渡されたデータが入っています。
配列ですから、配列の１番目は $_[0] ですし、２番目は $_[1] と表現できます。
つまり、次のような書き方もできます。

my ($a, $b) = @_;

my $a = $_[0];
my $b = $_[1];

my $a = shift @_;
my $b = shift @_;

my $a = shift;
my $b = shift;

上の４種類はどれも同じです。
shift は、配列の先頭からデータを１つ取り出す命令です。
この時、特殊な配列 @_ は省略できるというルールがPerlにはあるので、単に shift で受け取れるわけです。
筆者もはじめて こういう使い方をする shift を見たときには「ナンデ？」って思いました。

$a、$b の前についている my は、この変数はこのサブルーチンの中でしか使いません、ということを主張しています。もし、このサブルーチン以外で $a や $b を使っていた場合、それは別の変数として扱うことになります。
したがって、わかりやすいように $a や $b としましたが、$a が $y で $b が $x であってもなにも問題は起こりません。my さえついていれば、サブルーチンの外と中とで同じ変数名が使え、別のものとして扱ってくれるわけです。

ちなみに、サブルーチンへ受け渡すデータ、サブルーチンで受け取るデータのことを、プログラム業界では、「引数（ひきすう）」と言います。
サブルーチンから返ってくるデータを「戻り値（もどりち）」と言います。

また、サブルーチンのことを、「ユーザー定義関数」と言ったり、単に「関数」と言う人もいます。