リリカル☆Lisp開発日記

* はじめに *
ここ最近(昔から?)、C言語の本や記事などに
「ポインタを使うことで参照呼び(call by reference)が…」
なんて書いてあると、
「C言語には値呼び(call by value)しかないくぁwせdrftgyふじこlp…」
などというツッコミで荒れるみたいでが、
C++の本や記事に「参照呼び」と書いてあることで荒れるところを
(少なくても私は)見たことがないのが不思議なので、このエントリを書きます。

* 参照でcall by reference? *
C++でこんなコードを書くと、

int f(int& x) { ... }
int g() {
  ...
  f(a + 1);
  ...
}

こんな感じのエラーが出ますと。

error: invalid initialization of non-const reference of type ‘int&’ from a temporary of type ‘int’
error: in passing argument 1 of ‘int f(int&)’

C++がこういう仕様であること自体には何も問題はないと思います。
でも、これがエラーになるということは、C++の参照を使っても、
call by referenceにはなっていないということです。

* call by referenceの定義 *
私が説明をつらつらと書いても納得してもらえなさそうなので、
有名どころから引用します。

参照呼び

引数を参照呼び(番地呼びまたは記憶場所呼びともいう)にすると，一般には，
呼出側の手続きは，呼び出される側に対して，次のように実引数の記憶場所
の番地を渡す．

1. 実引数が名前または左辺値をもつ式であれば，その左辺値自身を渡す．
2. しかし，実引数がa+bや2のような式であれば，左辺値はないので，式を
   評価して，その値を新しい記憶場所に格納し，その番地を渡す．

(『コンパイラII 原理・技法・ツール』 初版 517ページ)

ついでにもう一冊

This parameter-passing mechanism is called call-by-reference. If an operand is simply a variable reference, a reference to the variable’s location is passed. The formal parameter of the procedure is then bound to this location. If the operand is some other kind of expression, then the formal parameter is bound to a new location containing the value of the operand, just as in call-by-value.

(“Essentials of Programming Languages” second edition, p.109)

お分かりいただけたでしょうか。
call by referenceでは、上記プログラムのようなa+1みたいな式も渡せないといけないのです。
つまり、C++の参照をつかってもcall by referenceにはならないということですね。
ちなみに、その昔FORTRANではcall by referenceしかなかったので、a+0のような式を書くことで、
call by valueをシミュレートするという技があったらしいです。
今時のFORTRANがどうなっているかは知りません。

* おわりに *
Javaも「参照」という言葉を使っているためか、
時折「Javaの参照呼びが云々」と書かれることがありますが、
これには「それは参照の値呼びだ！」という、
分かりやすく分かりにくいツッコミが入るところを何度か見たことがあります。
しかし、冒頭にも書いたとおり、C++の参照に関してはツッコミが入ったところを見たことがありません。
単に私が見ているところが悪いだけなのか、それともC++特有の文化があるのか(たとえばC++の仕様書に”call by reference”と書いてあるとか)。

謎です。