パソコン活用研究シリコンバレー（C、C++、の活用研究）

再びポインタと配列

さて、再びポインタについて、取り上げてみました。
「ポインタでつまづいた人のための・・」という本があるくらいですから、ポインタがＣの大きな特徴のひとつで
あることは間違いありません。
ＢＡＳＩＣにはない概念ですから、ＢＡＳＩＣでプログラムしていた人には、つまずきやすい点なのかも知れません。
簡単に言ってしまえば、ポインタは変数のアドレスを現しているので、ＢＡＳＩＣであえて記述すれば
varptr(変数) ということになりますが、Ｃのポインタは、なんというかかめばかむほどに味のでるもっと味わい
深いものです。、
画面に出力（printf）・キーボードから入力（scanf）・変数 　変数の有効範囲、ポインタ、関数のデータ受け渡し
のところでも、簡単にポインタについて触れてますので、お暇でしたら参照して下さい。

１　ポインタの記述の仕方。

何度もかいてますが、ポインタは変数の格納されているアドレスを現します。
普通に 　int a;　のように変数を宣言した場合、ポインタは　&a のように　変数の前に&をつけて現します。
&a　はaの格納されているアドレスです。
また、 int *b;　のように　*　をつけて変数をポインタとして宣言することができます。この場合は、
bがポインタ、　*b　が変数の値を現します。すなわち、*はそのポインタに格納されている値を現します。

そして、配列の場合、ポインタはもっと便利な道具になります。例えば
int c[3];　のように配列の宣言をした場合、　&c[0]は　c[0]のポインタになります。
そして面白いことに、ただcと記述すると、cは配列ｃの先頭アドレスをさすことになっているので、
&c[0] = c ということになります。また、&c［1］=　c+1　ということになります。
逆に、 c[0] = *c, c[1]= *(c+1)　です。

例えば、　int c[4] = {0,1,2,3};　と宣言すると、以下のようになります。

それでは、じっさいのプログラムで確認してみます

変数ａは通常の宣言です。 ｂはポインタとして宣言しました。　ｃは配列です。
b=&a　としていますが、これで、変数ｂのポインタ＝変数ａのポインタ 　となりました。すなわち、同じアドレス
をさしていることになります。
さて、実行結果です。

a = *b, &a = b, c = &c[0]　ですね。
ということで、再度ポインタについて簡単にまとめてみました。
既にＢＡＳＩＣにはない世界に踏み込んでいますが、ポインタの味が出るというレベルには程遠いですね。
まだ、ポインタを舐めてみたというところでしょうか。


２　ポインタの加算

上の例で、int c[3];　と配列を宣言した場合、
&c[0] = c, &c[1] = c+1　・・・となると説明しました。
この時、ちょっと注意しなくてはならないのは、cのポインタに１を加えた時、アドレスはcの型（int型）の分だけ
進むということです。
int型が16ｂｉｔ（＝２ｂｙｔｅ）なら、c+1はcより２ｂｙｔｅ分進んでいます。
実例を見たほうが分かりやすいと思いますので、以下のプログラムを実行して見てください。

これは、ＬＳＩＣでコンパイルしました。従って、変数aはChar型（１ｂｙｔｅ），bはint型（２ｂｙｔｅ）、
cはlong型（４ｂｙｔｅ）となっています。
以下の実行例を見てください。それぞれのポインタの進みかたに注意して下さい。

これは、ポインタ＝変数の格納されているアドレス　とは言っても、Ｂａｓｉｃのvarptr（変数）と単純に同じ
ということではないということに、注意してください。ポインタの方が使いやすくできていることがわかると
思います。


３　２次元配列

2行*3列の配列

例えば上のような、２行＊３列の配列は、以下のように宣言します。
int data[2][3] = { {0,1,2},
　　　　　　　　　　　 {3,4,5}};

この配列は、メモリーの連続した領域に次のような順番で作られます

２次元配列で、ただ　data と書くと data[0][0] のアドレスをさします。
すなわち、 data = &data[0][0] 　です
また、 data[0] は data[0][0] のアドレスをさし、data[1] は data[1][0] のアドレスをさします。
data[0]+1 は data[0][1] のアドレスです。
すなわち、data = data[0] = &data[0][0]　data[1] = &data[1][0] 　data[0]+1 = &data[0][1] です

それでは、*dataはなにものでしょうか、１次元配列から類推すると、 *data = data[0]　ですが、
どうでしょうか。じつは、その通りです。従って、
data = *data = data[0] = &data[0][0]　ということになります。　

ここまでは、わりとわかりやすかったと思います。それでは、data+1　は何をさすでしょうか。
単純に、 data+1 = data[0]+1 = &data[0][1]
と考えてしまいがちですが、おおはずれです。ここらへんは、ポインタがかめばかむほど味がでる部分でも
あります。人によっては、ちょっと苦い味と感じるかもしれませんが。
実際は、 data+1 = data[1] =&data[1][0] です。

それでは、data+1, *(data+1), *data+1 はどうでしょう。全て同じ物をっさすのでしょうか。
少し、頭の中が混乱してきたかもしれませんが、あわてずに考えて見てください。
data+1 = data[1] でした。　一方、 data = *data = data[0] ですから、 *data+1 は data[0]+1 と同じ
になります。違いがわかりましたか。 ちなみに、*(data+1) は data+1 と同じです。

結構、ごちゃごちゃしてきましたので、表にしてまとめてみましょう
２次元配列のアドレス（ポインタ）の記述の仕方です。

次は、２次元配列の値を記述する方法にいってみましょう。
data[0][0] = *data[0] ですね。
さて、上のポインタのところで、 data[0] = *data という関係がありましたが、これから考えると
data[0][0] = *data[0] = **data となりそうです。これは、正しいでしょうか。
実は正解です。Ｃでは、こういう記述の仕方ができます。

では、data[0][1] は他にどう記述できるでしょうか。
data[0][1] = *(data[0]+1) = *(*data+1) です。
また、data[1][0] = *data[1] = **(data+1) = *(*data+3) です。

もう、おわかりだと思いますが、**data+1, *(*data+1), **(data+1) はみな異なる変数です。
**data+1 = data[0][0]+1 ということですから。

それでは、２次元配列の値についても、表を作ってみましょう。

以下、実際にプログラムで実験してみました。実行結果と合わせて見て確認して見てください。
３行＊３列の配列です。

/* nijigen0.c   Coded by Tsuyoshi Kasai  for LSIC     */
/*  ２次元配列の実験  */
#include <stdio.h>
int data[3][3] = {{0,10,20},
                  {30,40,50},
                  {60,70,80}};
main(){
  int i;  
 for (i=0;i<6;i++)
printf("*data+%d:%4d, data[0]+%d:%4d\n",i,*data+i,i,data[0]+i);  
printf("\n");

  for (i=0;i<6;i++)
printf("**data+%d:%2d, *(*data+%d):%2d, *(data[0]+%d):%2d \n"
                ,i,**data+i,    i,*(*data+i),     i,*(data[0]+i));
printf("\n");

  for(i=0;i<3;i++)
printf("data+%d:%4d, *(data+%d):%4d, data[%d]:%4d\n"
             ,i,data+i      ,i,*(data+i),  i,data[i]); 
printf("\n");

  for (i=0;i<3;i++)
printf("**(data+%d):%2d, *data[%d]:%2d \n"
               ,i,**(data+i),   i,*data[i]);      
  }
                  

ＴｏｐＰａｇｅ