【完全解説】参照渡しとは？値渡しとの違い・実務での使い方・バグを防ぐ応用テクニックまで徹底解説

プログラマーやSEとして開発に携わっていると、「参照渡し」という言葉を避けて通ることはできません。Java、C#、Python、JavaScriptなど、多くの言語で登場する重要な概念でありながら、理解が曖昧なまま使われているケースも非常に多い用語です。

私自身、駆け出しエンジニアの頃に参照渡しを正しく理解しておらず、「なぜ関数を呼んだだけなのに値が勝手に変わるのか」と頭を抱えた経験があります。この記事では、そんな実体験を交えながら、参照渡しを基礎から応用まで丁寧に解説していきます。

この記事を読むことで、参照渡しを「なんとなく使う」状態から、「意図して使いこなす」レベルまで引き上げることを目指します。

参照渡しとは？初心者にもわかる基本概念

参照渡しとは、変数の中身そのものではなく、その変数が指し示す参照（アドレス・実体）を渡すことを指します。つまり、関数やメソッドに引数として渡した場合、呼び出し元と呼び出し先で同じデータを共有する形になります。

これを理解するために、よく比較される「値渡し」との違いを整理しましょう。

値渡しでは、変数の中に入っている「値」そのものがコピーされて渡されます。そのため、関数内で値を変更しても、呼び出し元の変数には影響しません。

一方、参照渡しでは、同じデータを指す参照が渡されるため、関数内で変更を行うと、呼び出し元のデータも変更されます。

この違いを理解していないと、意図しない副作用を生み出しやすくなります。

多くの言語では、以下のようなケースで参照渡し（または参照に近い挙動）が発生します。

特にオブジェクト指向言語では、参照渡しを前提とした設計が基本になります。そのため、参照渡しを理解していないと、オブジェクト指向そのものが理解しづらくなります。

私が入社2年目の頃、業務システムの改修案件に携わっていたときのことです。共通処理として使われているメソッドに、設定情報を格納したオブジェクトを渡していました。

そのメソッド内で、「念のため一部の値を書き換えておこう」と軽い気持ちでオブジェクトのプロパティを変更しました。すると、別の処理でも同じ設定オブジェクトを使っていたため、まったく関係のない画面の挙動が変わるという事態が発生しました。

原因を調査した結果、設定オブジェクトが参照渡しされており、共通で使われていたデータを直接書き換えていたことが判明しました。この経験を通じて、参照渡しの怖さと重要性を身をもって学びました。

「どこで値が変わったのかわからない」というバグの多くは、参照渡しが原因です。参照渡しを理解していれば、「このオブジェクトは共有されている可能性がある」という視点で調査ができます。

大きなデータ構造を値渡しでコピーすると、メモリ消費が増え、パフォーマンスにも悪影響を与えます。参照渡しを使えば、同じデータを共有できるため、効率的な処理が可能になります。

参照渡しは「怖いもの」と思われがちですが、正しく使えば非常に便利です。例えば、複数の処理で状態を共有したい場合、参照渡しは強力な武器になります。

参照渡しを使う際は、以下の点を常に意識することが重要です。

特にチーム開発では、「このメソッドは引数を書き換えるのか？」が一目でわかる設計が求められます。

参照渡しによる事故を防ぐために有効なのが、イミュータブルオブジェクトの利用です。一度生成したら状態を変更できないオブジェクトを使うことで、参照渡しでも安全性を確保できます。

どうしても変更が必要な場合は、参照渡しされたオブジェクトをそのまま使わず、明示的にコピーを作成してから処理する方法も有効です。

どのクラス・メソッドがデータを変更する責任を持つのかを設計段階で決めておくことで、参照渡しによる混乱を大幅に減らせます。

参照渡しは、初心者のうちはトラブルの原因になりがちですが、正しく理解すれば設計の自由度を大きく広げてくれる重要な概念です。

私自身、参照渡しを理解したことで、コードレビュー時の指摘精度が上がり、設計の意図を言語化できるようになりました。これはSEとしての信頼にも直結します。

ぜひ本記事をきっかけに、参照渡しを「怖いもの」から「使いこなせる知識」へと昇華させてください。