課題（コンピュータサイエンス）

コンピュータプログラミングにおいて、代入文は変数名で指定された記憶場所に格納されている値を設定またはリセットします。言い換えれば、変数に値をコピーします。ほとんどの命令型プログラミング言語では、代入文（または式）は基本的な構成要素です。

今日、この操作に最も一般的に使用されている表記法は(元々はSuperplan 1949–51、Fortran 1957 とCによって普及) です。 2 番目に一般的に使用されている表記法は^{[ 1 ]} (元々はALGOL 1958、Pascalによって普及) です。^{[ 2 ]}他にも多くの表記法が使用されています。 一部の言語では、使用されている記号は演算子とみなされます(つまり、代入文全体が値を返します)。 他の言語では、代入は文として定義されます (つまり、式の中で使用することはできません)。x = exprx := expr

代入によって、変数はその存続期間とスコープ内で異なる時点で異なる値を保持することができます。しかし、一部の言語（主に厳密な関数型言語）では、非局所的な状態の変更につながる可能性があるため、そのような「破壊的な」再代入は許可されていません。その目的は、参照透過性、つまり、ある変数の状態に依存せず、任意の時点で与えられた一連のパラメータ入力に対して同じ結果を生成する関数を強制することです。他の言語の現代のプログラムでも、複雑さを軽減するために、通常はデータ構造化、構造化プログラミング、オブジェクト指向などの補完的な手法と組み合わせて、より緩やかではあるものの、特定の部分でのみ同様の戦略がよく用いられます。

代入操作は、命令型プログラミングにおいて、時間の経過とともに特定の変数名に異なる値が関連付けられるプロセスです。^{[ 1 ]}このようなモデルでは、プログラムは連続する代入文を使用して状態を変更することで動作します。^{[ 2 ] [ 3 ]}命令型プログラミング言語の基本要素は、反復処理を行うために代入に依存しています。^{[ 4 ]}最も低いレベルでは、代入は、やなどの機械操作を使用して実装されます。^{[ 2 ] [ 4 ]}MOVESTORE

変数は値を格納するコンテナです。変数に値を格納し、後で新しい値に置き換えることができます。代入操作は、実行中のプログラムの現在の状態を変更します。^{[ 3 ]}したがって、代入は変数の概念に依存します。代入では、次のようになります。

• これexpressionはプログラムの現状において評価されます。
• 計算された値が代入さvariableれ、その変数の以前の値が置き換えられます。

例：それaが数値変数であると仮定すると、この代入は、ステートメントの実行後に変数の内容が2倍になることを意味します。a := 2*aa

C言語コードの例：

int x = 10 ; float y ; x = 23 ; y = 32.4f ;

この例では、変数はx最初に int 型として宣言され、次に 10 という値が代入されます。宣言と代入が同じステートメントで行われていることに注目してください。2 行目では、y代入なしで宣言されています。3 行目では、x23 という値が再代入されます。最後に、y32.4 という値が代入されます。

代入操作を行うには、変数の値がexpression明確に定義されていること（有効な右辺値であること）と、variable変数が変更可能なエンティティを表していること（有効な変更可能な（非const）左辺値であること）が必要です。一部の言語、特に動的言語では、変数に値を代入する前に宣言する必要はありません。このような言語では、変数は最初に代入されたときに自動的に宣言され、宣言されたスコープは言語によって異なります。

既存の値を変更する代入 (例: ) は、純粋関数型言語では許可されていません。^{[ 4 ]}関数型プログラミングでは、代入は推奨されず、初期化としてより一般的に知られている単一の代入が推奨されます。単一の代入は名前バインディングの一例であり、通常は変数が作成されたときに一度だけ実行でき、その後の再代入は許可されないという点で、この記事で説明されている代入とは異なります。x := x + 1

式の評価は、結果を生成する以外にマシンの観測可能な状態を変更せず、常に同じ入力に対して同じ値を生成する場合、副作用がないとみなされます。 ^{[ 5 ] [ 4 ]}命令型代入は、古い値を破壊して新しい値に置き換える際に副作用を引き起こす可能性があり、^{[ 6 ]}そのため、 LISPや関数型プログラミングでは破壊的代入と呼ばれ、破壊的更新に似ています。

単一代入は、命令型プログラミング言語のような変数を持たない純粋関数型言語（ Haskellなど）で利用できる唯一の代入形式です^{[ 4 ]} 。代わりに、遅延評価言語では、要素が必要に応じて段階的に定義される、複合的な性質を持つ可能性のある名前付き定数値が存在します。純粋関数型言語では、値が互いに独立しているため、計算を並列実行する機会が提供され、逐次的な1ステップ実行のフォン・ノイマン・ボトルネックを回避できます^{[ 7 ] 。}

不純な関数型言語では、単一代入と真の代入の両方が提供されます（ただし、真の代入は通常、命令型プログラミング言語よりも使用頻度が低くなります）。たとえば、Scheme では、すべての変数に対して単一代入 ( を使用let) と真の代入 ( を使用set!) の両方を使用でき、リスト、ベクトル、文字列などの内部で破壊的更新を行うための特殊なプリミティブが提供されています。OCaml では、構文を介して変数に対して単一代入のみが許可されています。ただし、配列や文字列の要素に対しては別の演算子を使用して破壊的更新を使用でき、また、プログラマによって明示的に可変(最初の宣言後に変更可能) と宣言されたレコードやオブジェクトのフィールドに対しても破壊的更新を使用できます。let name = value<-

単一代入を使用する関数型プログラミング言語には、Clojure (データ構造用、変数用ではない)、Erlang (値が等しい場合は複数代入を受け入れるが、Haskell とは対照的)、F#、Haskell、JavaScript (定数用)、Lava、OCaml、Oz (データフロー変数用、セル用ではない)、Racket (リストなどの一部のデータ構造用、シンボル用ではない)、SASL、Scala (val 用)、SISAL、Standard ML などがあります。バックトラッキングしないPrologコードは明示的な単一代入とみなすことができ、明示的とは、その (名前付き) 変数が明示的に未割り当ての状態になるか、または正確に 1 回設定されるという意味です。対照的に、Haskell では未割り当ての変数はなく、すべての変数は作成時に暗黙的にその値 (または要求に応じてその値を生成する計算オブジェクト) に設定されると考えることができます。

プログラミング言語によっては、代入文が値を返すものもあれば、返さないものもある。

ほとんどの式指向プログラミング言語（例えばC言語）では、代入文は代入された値を返すため、 のような慣用表現が可能になります。x = y = aでは、代入文がy = aの値を返しa、その値が に代入されますx。 のような文では、関数の戻り値を使用してループを制御しながら、同じ値を変数に代入します。while((ch=getchar())!=EOF){…}

他のプログラミング言語、例えばSchemeでは、代入の戻り値は未定義であり、このような慣用表現は無効です。

Haskell [ ^{8 ]}では変数代入はありませんが、代入に似た操作 (配列のフィールドや可変データ構造のフィールドへの代入など) は通常、ユニット型 に評価され^、として表されます()。この型は可能な値が 1 つしかないため、情報を含みません。これは通常、副作用のみを評価する式の型です。

特定の利用パターンは非常に一般的であるため、それらをサポートするための特別な構文が用意されていることがよくあります。これらは主にソースコードの冗長性を減らすための構文糖衣ですが、コードを読む人がプログラマの意図を理解するのを助け、コンパイラに最適化の可能性を示す手がかりを提供する役割も果たします。

a, b := 0, 1

var list := {0, 1} a, b := リスト

a, b := b, a

var t := a a := b b := t

def f () -> tuple [ int , int ]: return 1 , 2a : int b : int a , b = f ()

// 有効な C# または Rust 構文( a , b ) = ( b , a );

// C# タプル return ( string , int ) f () => ( "foo" , 1 ); var ( a , b ) = f ();

// Rust タプルの戻り値let f : fn () -> ( & str , i32 ) = || ( "foo" , 1 ); let ( a , b ): ( & str , i32 ) = f ();

void Deconstruct ( out string a , out int b ) { a = "foo" ; b = 1 ; }

代入演算子として等号を使用することは、=等号が比較演算子として使われる場合との矛盾から、しばしば批判されてきた。これは、コードを書く初心者だけでなく、経験豊富なプログラマーでさえコードを読む際に混乱を招く。代入に等号を使うようになったのは、 1949年から1951年にかけて設計されたハインツ・ルティシャウザーの言語Superplanに遡り、特にFortranによって普及した。

代入を表すために等号を選んだことは、悪いアイデアの悪名高い例です。これは 1957 年の Fortran ^{[ a ]}に遡り、多くの言語設計者によって盲目的に模倣されてきました。なぜ悪いアイデアなのでしょうか? それは、「=」を等価性の比較、つまり真偽のどちらかである述語を表すものとする 100 年にわたる伝統を覆すからです。しかし Fortran では、等号を代入、つまり等価性の強制を意味するようにしました。この場合、オペランドは等しくありません。左オペランド (変数) を右オペランド (式) と等しくする必要があります。x = y は y = x と同じ意味ではありません。^{[ 22 ]}

プログラミング初心者は、代入と等価性を表す関係演算子を混同することがあります。数学では「="」が等価性を意味し、多くのプログラミング言語で代入に使われるからです。しかし、代入は変数の値を変更するのに対し、等価性テストは2つの式が同じ値を持つかどうかを判定します。

BASICなどの一部の言語では、単一の等号（"="）が代入演算子と等価関係演算子の両方に使用され、文脈によってどちらを意味するかが決定されます。他の言語では、2つの演算子に異なる記号が使用されます。^{[ 23 ]}例えば、

• ALGOLとPascalでは、代入演算子はコロンと等号（":="）で、等号演算子は単一の等号（"="）です。
• C言語では、代入演算子は単一の等号（"="）であり、等号演算子は2つの等号（"=="）です。
• Rでは、代入演算子は一般的に<-、 のように使われますが、特定の状況では単一の等号も使用できます。x <- value

2 つの記号の類似性により、プログラマがどの形式 (" =", " ==", " :=") が適切かを忘れたり、" " を意図した=のに " ==" と入力し間違えたりすると、エラーが発生する可能性があります。これは、C などの言語 (Linux カーネルへのバックドアを試みたことで有名になったものを含む) ^{[ 24 ]}でよくあるプログラミングの問題です。C などの言語では、代入演算子も代入された値を返し (関数が値を返すのと同じ方法)、式の中に有効にネストできます。ifたとえば、ステートメントで 2 つの値を比較する意図があった場合、代入はブール値の true と解釈できる値を返す可能性が高く、その場合、句が実行され、プログラムが予期しない動作をします。一部の言語プロセッサ ( gccthenなど) は、このような状況を検出し、潜在的なエラーについてプログラマに警告することができます。^{[ 25 ] [ 26 ]}

コピー代入を表す最も一般的な表現は、等号（=）とコロン等号（ ）の2種類です。どちらの形式も、言語や使用法によっては、:=代入文または代入演算子（値を持つ）のいずれかを意味的に表す場合があります。

その他の可能性としては、左矢印やキーワードなどが挙げられるが、さらに稀なバリエーションも存在する。

数学的な擬似コードにおける代入は、一般的に左向きの矢印で表されます。

プラットフォームによっては、式を左辺に、変数を右辺に配置するものもあります。

Lisp ^{[ 35 ] [ 36 ]}やTclなどの式指向言語では、代入を含むすべてのステートメントに一律に前置（または後置）構文が使用されます。

• 代入演算子（C++）
• 静的な単一課題フォーム
• 統一（コンピュータ科学）
• 不変オブジェクト
• 割り当て問題