コード読解演習 Step 1【初級】：手続き型データフローの追跡

### 手続き型コード読解の「3ステップ・スキャン法」

1. **ステップ1：状態変数（State Variables）の洗い出し**:
- 関数の先頭で宣言されている変数は何か？
- どれが「座標（X, Y）」で、どれが「タイマー/カウンタ」、どれが「フラグ（bool）」か？
2. **ステップ2：メインループの「フレーム更新周期」の特定**:
- `while` や `for` の条件式は何か？（何が起きたらループを抜けるか？）
- 1周ごとに値が増減する変数はどれか？（時間の経過を表す変数）
3. **ステップ3：入力と分岐（If文）による「状態遷移」の図式化**:
- ユーザー入力や特定条件で、どの変数がどう書き換わるか？

• 変数を「役割別」に脳内分類する: 位置データ、進行カウンタ、状態フラグ（生存/死亡など）に変数を分類するだけで、読むべき行数が1/3に圧縮されます。

#include <iostream>

// 月面探査機の手続き型シミュレーション
int main() {
    // --- 【状態変数グループ】 ---
    double altitude = 100.0; // 高度 (m)
    double velocity = 0.0;    // 降下速度 (m/s) 正値で降下
    double fuel = 50.0;       // 残り燃料 (L)
    const double gravity = 1.62; // 月面重力加速度
    int timeSeconds = 0;      // 経過時間
    bool landed = false;

    // --- 【シミュレーション・メインループ】 ---
    while (!landed) {
        timeSeconds++;
        double thrust = 0.0; // この秒の噴射推力

        // 簡易オートパイロット判断ロジック
        if (altitude < 30.0 && fuel >= 5.0) {
            thrust = 3.0; // 逆噴射で減速
            fuel -= 5.0;
        } else if (altitude < 60.0 && fuel >= 2.0) {
            thrust = 1.8;
            fuel -= 2.0;
        }

        // 物理計算（データフロー：重力と推力から速度と高度を更新）
        velocity += (gravity - thrust);
        altitude -= velocity;

        // 接地判定
        if (altitude <= 0.0) {
            altitude = 0.0;
            landed = true;
        }

        std::cout << "[T=" << timeSeconds << "s] 高度: " << altitude 
                  << "m, 速度: " << velocity << "m/s, 燃料: " << fuel << "L\n";

        // 安全装置：燃料切れかつ速度超過なら暴走防止で緊急中断
        if (fuel <= 0.0 && velocity > 15.0) {
            std::cout << ">>> 警告：燃料枯渇！墜落コースに入りました\n";
            break;
        }
    }

    // --- 【結果判定】 ---
    if (velocity <= 3.0) {
        std::cout << "=== 軟着陸成功！探査ポッドは無事です ===\n";
    } else {
        std::cout << "=== 衝撃大！着陸脚が破損しました (着地速度: " << velocity << "m/s) ===\n";
    }
    return 0;
}

• 一時変数（スコープ内）と蓄積変数（スコープ外）を見分ける: 毎フレーム上書きされる使い捨て変数と、前のフレームの結果を蓄積する変数を区別することが読解の第一歩です。

• 1. thrust のみ
• 2. altitude, velocity, fuel, timeSeconds
• 3. gravity のみ
• 4. timeSeconds と thrust のみ

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正解：altitude, velocity, fuel, timeSeconds
正解です！altitude, velocity, fuel, timeSeconds は while ループの外側で宣言されており、各反復での変化が累積していきます。一方 thrust はループ内で宣言されているため毎反復リセットされる一時変数です。

• 1. thrust = 0.0、燃料消費 0.0L
• 2. thrust = 1.8、燃料消費 2.0L
• 3. thrust = 3.0、燃料消費 5.0L
• 4. thrust = 5.0、燃料消費 3.0L

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正解：thrust = 3.0、燃料消費 5.0L
正解です！`if (altitude < 30.0 && fuel >= 5.0)` の第1条件に合致するため、thrust = 3.0 が代入され、燃料が 5.0L 消費されます。

• 1. 残り燃料が 0L であること
• 2. 経過時間（timeSeconds）が 10秒以内であること
• 3. 高度が 0.0m に達した時点の降下速度（velocity）が 3.0 m/s 以下であること
• 4. thrust が一度も 3.0 にならなかったこと

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正解：高度が 0.0m に達した時点の降下速度（velocity）が 3.0 m/s 以下であること
正解です！接地判定後、ループを抜けた先の `if (velocity <= 3.0)` によって軟着陸の成否が判定されます。

• 1. クラスが多すぎてファイルが見つからないこと
• 2. 変数の値がどこで誰によって書き換えられたか追跡が難しく、計算順序を1行入れ替えただけで挙動が激変すること
• 3. vtableの仮想関数呼び出しオーバーヘッドで速度が低下すること
• 4. テンプレートのコンパイルエラーが長すぎること

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正解：変数の値がどこで誰によって書き換えられたか追跡が難しく、計算順序を1行入れ替えただけで挙動が激変すること
正解です！手続き型コードはデータが広域スコープで共有されがちなため、代入のタイミングや順序への依存度が高く、修正時の予期せぬ副作用（バグ）を生みやすいのが弱点です。