1. 今回の学習ゴールと練習課題（仕様）
あなたは塾のアルバイト講師です。塾長から「小テストの結果を、点数の高い順に順位付きで出してほしい。同点の子は同じ順位にしてね」と頼まれました。生徒データは次の連想配列で渡されます。
$students = [
['id' => 1, 'name' => '佐藤', 'score' => 85],
['id' => 2, 'name' => '鈴木', 'score' => 92],
['id' => 3, 'name' => '高橋', 'score' => 78],
['id' => 4, 'name' => '田中', 'score' => 85],
['id' => 5, 'name' => '伊藤', 'score' => 58],
['id' => 6, 'name' => '渡辺', 'score' => 92],
];要件仕様
- 並び順：点数の降順。同点の場合は出席番号（
id）の昇順。 - 順位：同点は同じ順位とし、次の順位は人数分飛ばす（1位・1位・3位…の「競技方式」）。
- 評価：90点以上 S／80点以上 A／70点以上 B／60点以上 C／それ未満 D。
- 平均点：小数第1位まで表示（四捨五入）。受験者0人でもエラーにしない。
期待される実行結果
1位: 鈴木（No.2）92点 [S]
1位: 渡辺（No.6）92点 [S]
3位: 佐藤（No.1）85点 [A]
3位: 田中（No.4）85点 [A]
5位: 高橋（No.3）78点 [B]
6位: 伊藤（No.5）58点 [D]
平均点: 81.7点 / 受験者数: 6人2. 初心者がハマるNGコード（Before）と解説
まずは、私自身も新人時代に書いてレビューで真っ赤にされた「よくある解答」です。
<?php
// （$students の定義は省略）
// 点数の高い順に並べたい
usort($students, function ($a, $b) {
return $a['score'] < $b['score'];
});
foreach ($students as $i => $s) {
echo ($i + 1) . "位: " . $s['name'] . " " . $s['score'] . "点\n";
}
$total = 0;
foreach ($students as $s) {
$total += $s['score'];
}
echo "平均点: " . $total / count($students) . "点\n";PHP 8.4 で実行すると、こうなります。
Deprecated: usort(): Returning bool from comparison function is deprecated,
return an integer less than, equal to, or greater than zero in ... on line 5
1位: 鈴木 92点
2位: 渡辺 92点
3位: 佐藤 85点
4位: 田中 85点
5位: 高橋 78点
6位: 伊藤 58点
平均点: 81.666666666667点NGポイント①：比較関数が bool を返している
usort の比較関数は「負の数・0・正の数」の整数（int）を返す仕様です。true / false を返すと、PHP 8.0 以降は Deprecated 警告が発生し、将来のバージョン（PHP 9.0 等）では例外（TypeError）が発生する予定です。bool を返すと false（0）と true（1）しか返せず、負の数（-1）が存在しないため、ソートアルゴリズム（内部実装）が要素の前後関係を正しく判定できず、予期せぬ順序崩れの原因になります。
NGポイント②：$i + 1 をそのまま順位にしている
配列の添字は「並び位置」であって「順位」ではありません。92点の鈴木さんと渡辺さんが1位・2位に分かれてしまい、仕様違反です。保護者に配るランキングでこれをやると、本当にクレームになります。
NGポイント③：平均点の桁と0人問題（DivisionByZeroError）
81.666666666667 は人間向けの表示ではありません。さらに $students が空配列だと count() が 0 になり、PHP 8.0 以降では警告ではなく DivisionByZeroError 例外がスローされてプログラムが強制終了します。「データが0件のとき」は現場で必ず起きる境界値なので、例外を起こさず安全に処理を逃がす設計（ガード節）が必須です。
NGポイント④（番外編）：usort() の戻り値を変数で受け取ってしまう
初心者が非常によくやるもう一つの落とし穴が、$sorted = usort($students, ...); のようにソート結果を変数で受け取ろうとすることです。usort() は配列そのものを直接書き換える（参照渡し）関数であり、戻り値は成否を表す bool (true) です。そのため $sorted を使おうとすると「配列が消えて true になってしまった！」とパニックになります。元の配列 $students が直接ソートされている点に注意しましょう。
3. コピペで即動く模範解答コード（After）
PHP 8.3 / 8.4 でそのまま動く完全版です。ranking.php として保存し、php ranking.php で実行してみてください。
<?php
declare(strict_types=1);
/**
* 点数の高い順（同点なら出席番号の若い順）に並べ、同点同順位の順位を付ける
*
* @param list<array{id: int, name: string, score: int}> $students
* @return list<array{rank: int, id: int, name: string, score: int}>
*/
function rankStudents(array $students): array
{
usort(
$students,
fn(array $a, array $b): int =>
($b['score'] <=> $a['score']) // 第1キー：点数の降順
?: ($a['id'] <=> $b['id']) // 第2キー：出席番号の昇順
);
$ranked = [];
$currentRank = 0;
$previousScore = null;
foreach ($students as $index => $student) {
// 前の人と点数が違うときだけ「並び位置 + 1」に順位を更新する
if ($student['score'] !== $previousScore) {
$currentRank = $index + 1;
$previousScore = $student['score'];
}
$ranked[] = ['rank' => $currentRank, ...$student];
}
return $ranked;
}
/** 点数から評価（S〜D）を返す */
function gradeOf(int $score): string
{
return match (true) {
$score >= 90 => 'S',
$score >= 80 => 'A',
$score >= 70 => 'B',
$score >= 60 => 'C',
default => 'D',
};
}
/**
* 平均点（小数第1位で四捨五入）を返す。受験者0人または点数データなしなら null
*
* @param list<array{id: int, name: string, score: int}> $students
*/
function averageScore(array $students): ?float
{
$scores = array_column($students, 'score');
if ($scores === []) {
return null;
}
return round(array_sum($scores) / count($scores), 1);
}
// ---- ここから実行部分 ----
$students = [
['id' => 1, 'name' => '佐藤', 'score' => 85],
['id' => 2, 'name' => '鈴木', 'score' => 92],
['id' => 3, 'name' => '高橋', 'score' => 78],
['id' => 4, 'name' => '田中', 'score' => 85],
['id' => 5, 'name' => '伊藤', 'score' => 58],
['id' => 6, 'name' => '渡辺', 'score' => 92],
];
foreach (rankStudents($students) as $row) {
printf(
"%d位: %s（No.%d）%d点 [%s]\n",
$row['rank'],
$row['name'],
$row['id'],
$row['score'],
gradeOf($row['score'])
);
}
$average = averageScore($students);
echo $average === null
? "受験者がいません\n"
: sprintf("平均点: %.1f点 / 受験者数: %d人\n", $average, count($students));4. 現場のプロ（kixking）による徹底コード解説
Step 1：宇宙船演算子 <=> で比較関数を書く
$x <=> $y は「x が小さければ -1、等しければ 0、大きければ 1」を返す演算子（PHP 7.0+）で、usort の比較関数の仕様に完璧に合致しています。降順にしたいときは $b と $a を入れ替えるだけ。アロー関数 fn(array $a, array $b): int => ... に戻り値の型宣言 : int を明記することで、型安全性を高め、万が一のバグを早期発見できます。
Step 2：?: で「第2キー」をつなぎ、決定論的ソートにする
点数が同じなら <=> の結果は 0（falsy）なので、エルビス演算子 ?: の右側＝出席番号の比較式が評価されます。これで「同点なら出席番号順」という並び順の仕様が1行で明文化されます。
実は PHP 8.0 以降、usort などの標準ソート関数は内部アルゴリズムが「安定ソート（等しい値の要素の相対順序が保持される）」に変更されました。しかし、元の配列の順序自体が「DBクエリの取得順」や「APIレスポンスの順」で変化する可能性があるため、元の順序に甘えず第2キーを明示して、誰がいつ実行しても一意に並ぶ「決定論的ソート（Deterministic Sort）」にするのが現場の鉄則です。
なお、名前（漢字）で第2キーを組むのはおすすめしません。strcmp は文字コード（UTF-8バイナリ）順の比較なので、「あいうえお順（五十音順）」にはならず漢字コード順になってしまうからです。並び順には読み仮名（ひらがな/カタカナ）や ID のような機械的に一意比較できる値を使いましょう。
Step 3：順位は「1つ前の点数」と比べて決める（配列アンパック）
ソート後の配列を先頭から見て、前の人と点数が違うときだけ順位を「並び位置 + 1（添字 $index + 1）」に更新します。同点なら順位を据え置くので、92・92・85 は 1位・1位・3位になります。$previousScore を null で初期化しているため、先頭の人は必ず更新処理に入ります。また、型の取り違えによる誤判定を防ぐため、比較には必ず !==（厳密比較）を使います。
行データへの順位追加には、PHP 8.1 で導入された連想配列のアンパック構文 ['rank' => $currentRank, ...$student] を採用しています。従来の + 演算子（配列結合）よりも上書き関係が視覚的にわかりやすく、モダンPHPの現場で推奨されるスタイルです。
Step 4：match(true) で評価の基準表を表現する
match (true) は上から順に条件を評価し、最初に true になった腕の値を返します。従来の switch (true) との決定的な違いは次の3点です。
- 「必ず値を返す式」である：結果を変数に直接代入でき、代入漏れが起きない。
- 厳密比較（
===）で行われる：switchのような緩やかな比較（==）による意図しない型キャスト事故が起きない。 - 網羅性の検証がある：どれにも合致しない場合は
UnhandledMatchError例外がスローされるため、default節を設けることで想定外の点数も安全にハンドリングできる。
Step 5：0件ガードと表示用の整形を分ける（責務の分離）
averageScore() は計算のみを担当し、データが0件（または点数データが存在しない場合）は null を返します。一方、表示側では sprintf('%.1f') で桁数を統一するため、平均がちょうど 82 点でも「82.0点」と揃えて出力されます。計算ロジックと表示フォーマットを分離しておくことで、後からWeb画面（HTML）やJSON API、CSV出力に流用する際も関数に一切手を加えずに再利用できます。
【セキュリティの重要Tips：Web画面出力時のXSS対策】
このランキングをブラウザ（HTML）に出力する場合は、名前などの外部入力値を必ず htmlspecialchars($row['name'], ENT_QUOTES, 'UTF-8') でエスケープしてください。受講生名に <script> や HTML 特殊文字が含まれていた場合、クロスサイトスクリプティング（XSS）脆弱性につながります。現場では <td><?= htmlspecialchars($row['name'], ENT_QUOTES, 'UTF-8') ?></td> のように出力境界で確実に無害化するのが鉄則です。
5. もう一歩進める！発展チャレンジ課題
模範解答が動いたら、現場でよく求められる次のミニ要件に自力で挑戦してみましょう。
- 密順位（Dense Rank）モード：同点の次を飛ばさない「1位・1位・2位」方式に切り替えられるよう、
rankStudents()にbool $isDense = false引数を追加してください。 - 入力値バリデーション：
scoreが 0〜100 の整数でないデータ（例：105や'八十'）が混ざっていたら、除外して警告を出す処理を書いてください。filter_var()のFILTER_VALIDATE_INTを使う際、0点のときに緩やかな比較（== false）をすると誤判定されるため、必ず=== falseで厳密比較するのがポイントです。 - 上位3名だけ表彰：順位が3位以内の生徒だけを
array_filter()で抽出してください。同点で4人以上になった場合、全員表彰されるかも確認しましょう。 - 科目別ランキング：
scoreを['math' => 80, 'english' => 72]のような配列に変え、合計点ランキングと科目別ランキングを出し分けてみてください。 - 【PHP 8.4新機能】全員が合格（60点以上）かを判定：PHP 8.4 で追加された標準配列関数
array_all()を使って、全員が60点以上（合格）かどうかを1行で判定するコードを書いてみてください（ヒント：array_all($students, fn(array $s): bool => $s['score'] >= 60);）。
まとめ
今回のドリルのポイントは、usort の比較関数は整数を返す（<=> を活用する）、安定ソートに甘えず第2キーで決定論的ソートにする、並び位置と順位を明確に分離する、0件ガードと計算・表示の責務を分離する、の4点です。ソートと順位付けは、売上ランキング・人気記事一覧・ゲームのスコアボードなどWeb開発の実務でも頻出のパターン。ぜひ発展課題まで手を動かして、一生モノの基礎力を身につけてください。