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Rubyで使う代表的な変数と特徴を徹底解説！

Ruby・Rails
2025.01.02

プログラミングにおいて、データを一時的に保存したり、再利用したりするために欠かせない「変数」。この記事では、Rubyで使用される様々な種類の変数について、初心者の方にも分かりやすく解説していきます。

変数とは

変数は、プログラム内でデータを保存しておく「箱」のようなものです。この箱には数値、文字列、配列など、様々な種類のデータを入れることができます。

基本的な使い方

# 変数への代入
name = "山田太郎"    # 文字列を保存
age = 25           # 数値を保存
is_student = true  # 真偽値を保存

# 変数の使用
puts "私の名前は#{name}です。"
puts "年齢は#{age}歳です。"

ローカル変数

最も基本的で、最もよく使用される変数です。

特徴

  • 小文字またはアンダースコア(_)で始める
  • 使用できる範囲が限定的（定義されたブロックやメソッド内のみ）
  • メモリ効率が良い

実践的な使用例

def calculate_total_price(price, quantity)
  tax_rate = 0.1  # ローカル変数
  subtotal = price * quantity
  tax = subtotal * tax_rate
  total = subtotal + tax

  return total
end

# 使用例
item_price = 1000
item_quantity = 2
total_price = calculate_total_price(item_price, item_quantity)
puts "合計金額: #{total_price}円"

インスタンス変数

クラスのインスタンスごとに値を保持できる変数です。

特徴

  • @で始まる（例：@name）
  • そのインスタンスが存在する限り値を保持
  • クラス内のどのメソッドからでもアクセス可能

インスタンス変数の実践的な使用例

class User
  def initialize(name, age)
    @name = name  # インスタンス変数
    @age = age    # インスタンス変数
  end

  def introduce
    puts "私の名前は#{@name}です。#{@age}歳です。"
  end

  def have_birthday
    @age += 1
    puts "#{@name}さんの誕生日です！#{@age}歳になりました。"
  end
end

user = User.new("田中太郎", 25)
user.introduce
user.have_birthday

グローバル変数

グローバル変数は、プログラムのどこからでもアクセスできる変数です。先頭に「$」を付けて定義します。

$app_name = "私の素敵なアプリ"
$version = "1.0.0"

def show_app_info
  puts "アプリケーション名: #{$app_name}"
  puts "バージョン: #{$version}"
end

class Settings
  def display_settings
    puts "#{$app_name}の設定画面"
  end
end

show_app_info
Settings.new.display_settings

クラス変数

クラス変数は、クラスとそのインスタンス全体で共有される変数です。先頭に「@@」を付けて定義します。

class BankAccount
  @@total_accounts = 0  # クラス変数

  def initialize(owner)
    @owner = owner
    @@total_accounts += 1
  end

  def self.total_accounts
    puts "現在の口座数: #{@@total_accounts}"
  end
end

account1 = BankAccount.new("山田")
account2 = BankAccount.new("鈴木")
BankAccount.total_accounts  # => 現在の口座数: 2

定数

定数は、値が変更されないことを期待される変数です。アルファベットの大文字で始まる名前を付けます。

class Configuration
  MAX_USERS = 100
  DEFAULT_LANGUAGE = "日本語"

  def self.show_limits
    puts "最大ユーザー数: #{MAX_USERS}"
    puts "デフォルト言語: #{DEFAULT_LANGUAGE}"
  end
end

Configuration.show_limits

変数のスコープと活用方法

スコープの重要性

変数のスコープとは、その変数が利用可能な範囲のことです。適切なスコープの選択は、以下の点で重要です：

  • プログラムの保守性の向上
  • バグの防止
  • メモリの効率的な使用
  • コードの可読性の向上

変数の命名規則

# 良い例
user_name = "田中"
total_price = 1000
is_valid = true

# 悪い例
a = "田中"      # 意味が不明確
data1 = 1000    # 具体性に欠ける
flg = true      # 略語は避ける

特殊な変数の使い方

疑似変数

Rubyには、特別な意味を持つ疑似変数が用意されています：

class Example
  def show_special_variables
    puts "現在のファイル: #{__FILE__}"
    puts "現在の行番号: #{__LINE__}"
    puts "self: #{self}"
    puts "true: #{true}"
    puts "false: #{false}"
    puts "nil: #{nil}"
  end
end

環境変数の活用

class Configuration
  def initialize
    @api_key = ENV['API_KEY'] || 'default_key'
    @environment = ENV['RAILS_ENV'] || 'development'
  end

  def display_config
    puts "現在の環境: #{@environment}"
    puts "APIキー: #{@api_key}"
  end
end

実践的なパターンと注意点

変数のスコープ管理

class UserManager
  @@total_users = 0  # クラス変数

  def initialize(name)
    @name = name     # インスタンス変数
    @@total_users += 1

    user_id = generate_id  # ローカル変数
    register_user(user_id)
  end

  private

  def generate_id
    "USER#{@@total_users}"
  end

  def register_user(id)
    puts "#{@name}さんを#{id}として登録しました"
  end
end

変数の活用とベストプラクティス

変数の使い分け

それぞれの変数の特性を活かした使い方を見ていきましょう：

class ShoppingCart
  @@total_carts = 0  # 全カート数を追跡

  def initialize(user_name)
    @user_name = user_name  # カートの所有者
    @items = []             # カート内のアイテム
    @@total_carts += 1
  end

  def add_item(item_name, price)
    tax = 0.1              # ローカル変数
    total = price * (1 + tax)
    @items << {name: item_name, price: total}
  end

  def show_cart
    puts "#{@user_name}さんのカート"
    @items.each do |item|
      puts "#{item[:name]}: #{item[:price]}円"
    end
  end

  def self.total_carts
    puts "現在のカート数: #{@@total_carts}"
  end
end

定数の効果的な使用

定数は、プログラム全体で共通して使用する値を定義するのに適しています：

class PaymentProcessor
  VALID_PAYMENT_METHODS = ['credit_card', 'bank_transfer', 'cash']
  TAX_RATE = 0.1

  def process_payment(method, amount)
    if VALID_PAYMENT_METHODS.include?(method)
      total = amount * (1 + TAX_RATE)
      puts "#{method}で#{total}円を処理します"
    else
      puts "無効な支払い方法です"
    end
  end
end

変数のスコープ管理

class UserManager
  def initialize
    @logged_in_users = []  # インスタンス変数
  end

  def login(username)
    session_id = generate_session_id  # ローカル変数
    @logged_in_users << {
      username: username,
      session: session_id
    }
  end

  private

  def generate_session_id
    # セッションID生成のロジック
    "session_#{Time.now.to_i}"
  end
end

このように、適切な変数の選択と使用は、コードの可読性と保守性を大きく向上させます。初心者の方は、まずはローカル変数とインスタンス変数の使い方をしっかりと理解することから始めることをお勧めします。

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