■配列とポインタ

配列のようにメモリ上に順番に並んでいるデータに対してポインタを使うと， 効率よくアクセスできる．また，処理を簡潔に表現できることが多いが，反面， 慣れていないとそれを読みこなせない．

C言語では，表現の上で配列とポインタを区別しない部分があるが， 実体は異なるので注意が必要である．

●ポインタに対する演算

ポインタと整数値の加減算

ポインタ値（アドレス）を，そのポインタの指す対象のサイズを単位として， 加算したり，減算したりする．例えば，int型が4byteの場合，

   int *p, *q;
   (中略)
   q = p + 3;  pのアドレスに4*3を足したアドレスをqに代入する．
   p += 5;     pのアドレスを4*5増加させる．
   q++;        qのアドレスを4増加させる．

比較演算

アドレスに対して比較を行う．

   int *a, *b;
   (中略)
   a == b      ポインタaとbの値が等しいか? (同じ場所を指しているか)
   a < b       ポインタaがbより小さいアドレスか? (aがbより前方か?)
   a > b       ポインタaがbより大きいアドレスか? (aがbより後方か?)

大小比較は，配列のように連続して確保された領域内を指す 2つのポインタの間でしか意味を持たない．

●配列名とアドレスの関係

配列の名前は，その内容が記憶されている場所の先頭 （つまり要素0）のアドレスそのものを表す． 配列名をaとすれば，aと&a[0]は等価である．

配列の要素は，記憶領域（メモリ）上で連続しており， 要素番号の順に並んでいる． したがって，配列の要素番号が大きいほど，ポインタ値（アドレス）が大きい． この性質を利用して， 配列に格納されたデータに対してポインタでアクセスすることがしばしば行なわれる． 実例を示しながら説明していこう．

例1-3 example13.c

型の大きさとポインタ+1の大きさを調べる．

sizeof

記憶量演算子．関数のような形をしているが演算子の一種である．

変数，定数，型名などを引数に取り， そららが記憶領域で占める大きさをバイト数として返す．

●要素へのアクセス方法

配列のように同じ型の変数が順に並んでいる領域へのアクセス （値の参照や代入）に関しては，配列とポインタの区別はない．

配列aの要素iのアドレスと中身は以下のように書くことができる．

    &a[i]  ←(等価)→   a+i
     a[i]  ←(等価)→ *(a+i)

一方，ポインタ変数pに対しては， そのポインタからオフセットiのアドレスとそれが指す内容を 以下のように書くことができる．

    &p[i]  ←(等価)→   p+i
     p[i]  ←(等価)→ *(p+i)

実は，a[3]よりも*(a+3)の方が，コンピュータが実際にやっていることに近い． つまり，配列aの要素3の値にアクセスするには，

• a →領域aに記憶されている配列の先頭アドレスを読み出す．
• a+3 → そのアドレスに，型の大きさ×3の値を加える．
• *(a+3) → 計算されたアドレスが指すメモリの領域の値にアクセスする．
  （これを間接アドレッシングと呼び， CPUがメモリにアクセスする命令の方式の1つである）

例1-4 example14.c

上述のアクセス方法のバリエーションの具体例．

●違いは何か?

では，配列変数とポインタ変数の違いは何なのか?

変数の宣言によって用意される内容が異なる．

    int a[7]; 

• 「aという名前で整数型7個分の連続した領域を確保せよ」
• 宣言によって，aが指す領域が用意され，すぐに値を格納できる．
• 領域の位置や大きさは固定であり変更できない．
• 配列a自身は定数である．
• a++; や a=p; は不可能．

    int *p;

• 「pという名前で整数型を指すポインタを格納する領域を1つ確保せよ」
• 宣言によって，整数値を格納する領域が用意されるわけではない．
• 宣言しただけでは，ポインタの指す場所は不定．
• ポインタp自身は変数であり，自由に値を変更できる． つまり，指し示す場所を変更できる．
• p++; や p=a; は可能．