C 配列

この章では、C の「配列」を説明します。

array

配列は、同じ型の値を複数格納できるデータ型です。
配列に格納される個々の値のことを要素(Element)と呼びます。

array.c


#include <stdio.h>

#define ELEM 4

int main()
{
    /* 数値配列 */
    int number[] = {100, 200, 300, 400};
    printf("------------------------------\n");
    for (int i=0; i < ELEM; i++)
    {
        printf("%d\t", number[i]);
    }
    printf("\n");
    printf("------------------------------\n");
    
    /* 文字列配列 */
    char  word[ELEM][100];
    for (int i=0; i < ELEM; i++)
    {
        printf("Enter word: ");
        scanf("%s", word[i]);
    }
    printf("------------------------------\n");
    for (int i=0; i < ELEM; i++)
    {
        printf("%s\t", word[i]);
    }
    printf("\n");
    printf("------------------------------\n");
    
    return 0;
}

実行結果


------------------------------
100	200	300	400	
------------------------------
Enter word: Jane
Enter word: Mary
Enter word: Bob
Enter word: Tom
------------------------------
Jane	Mary	Bob	Tom	
------------------------------

コード説明

int number[ ] = {100, 200, 300, 400};
配列は「型名　配列名[ ]」のように配列名の後ろに[ ]を付けて定義します。通常[ ]の中に要素の数を書きますが、定義と同時に初期化する場合は、要素の数の記述を省略できます。
配列の初期化は、{ }の間にカンマ , で区切って値を記述します。
printf("%d\t", number[i]);
配列の個々の要素にアクセスするには、[ ]の間にその要素の番号を書きます。配列の要素番号は 0 から始まっています。
char word[ELEM][100];
配列の定義だけをする場合は、[ ]の間に要素数を記述しなければなりません。
[ ][ ] と [ ] が2つあるものは「2次元配列」と呼ばれ、 [4][100] の場合は、100の要素がある配列を、4つ持つ配列という意味になります。 C の文字列は char 型の配列です。
scanf("%s", word[i]);
scanfは、キーボードから読み込んだ値を、変換指定子の型に変換し、カンマ , の後ろの変数に代入します。ちょうど printf の反対の処理をするような関数です。
配列の個別の要素を指定するには、配列名[要素番号]と記述します。要素番号は 0 から始まります。

sizeof

先ほどのプログラムでは、配列の要素数を ELEM 定数で決めて配列を作っていました。
しかし、実際のプログラムでは、要素数を決めずに作った配列の要素数を後から知りたくなる場面が多々あります。
C には、配列の要素数を調べる標準関数は用意されていません。そこで、 sizeofという演算子を利用して配列の要素数を調べることが一般的に行われています。

sizeof.c


#include <stdio.h>

int main()
{
    int  nums [] = {100, 200, 300, 400};
    char chars[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    char count;
    
    count = sizeof nums / sizeof nums[0];
    
    printf("count is %d.\n", count);
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        printf("%d\t", nums[i]);
    }
    printf("\n");
    
    count = sizeof chars / sizeof chars[0];
    printf("count is %d.\n", count);
    
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        printf("%c\t", chars[i]);
    }
    printf("\n");
    
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        printf("%c", chars[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

実行結果


count is 4.
100	200	300	400	
count is 5.
H	e	l	l	o	
Hello

コード説明

count = sizeof nums / sizeof nums[0];
1. sizeof nums で、nums 配列全体のメモリー使用量が分かります
2. sizeof nus[0] で nums 配列の 1 番目の要素のメモリー使用量が分かります。配列は同じ型の値の集まりなので、何番目の要素でもメモリー使用量は同じです。
  しかし、大きい番号の要素は実際には存在しない可能性があります。そこで、0 番目(1番目)の要素を調べることが一般的です。
3. 全体のメモリー量を、一個の要素のメモリー量で割ると、その答えが要素の数になります。

二次元配列

二次元配列は、個々の要素も配列になっている配列です。
二次元配列は、表のようなデータを作ります。

2darray.c


#include <stdio.h>

int main()
{
    int array[][4] = {{1, 2, 3}, {10, 20, 30}, {100, 200, 300}};
    
    int row = sizeof array / sizeof array[0];
    int col = sizeof array[0] / sizeof array[0][0];
    
    printf("row:%d col:%d\n", row, col);
    
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            printf("%3d\t", array[i][j]);
        }
        puts("");
    }
    return 0;
}

実行結果


row:3 col:4
  1	  2	  3	  0	
 10	 20	 30	  0	
100	200	300	  0

コード説明

int array[][4] = {{1, 2}, {10, 20}, {100, 200}};
2次元配列は [][] と [] を2つ記述して作ります。1つ目の [ ] の中の要素数は省略できますが、2つ目の [ ] の中の要素数は省略できません。
配列に代入する値は、{ }, { }, { } の配列を { } で囲む形で記述します。
int col = sizeof array[0] / sizeof array[0][0];
各要素の配列の要素数を取得するには、このように記述します。
for (int j = 0; j < col; j++)
for 文の中に for 文を記述することができます。2番目の for 文のイテレーターには j が良く使われます。この for を二重に使う方法は二次元配列に対しての定番の処理方法です。
printf("%3d\t", array[i][j]);
二次元配列のおのおのデータにアクセスするには、このように記述します。
puts("");
puts は、引数の文字列をターミナルに出力して改行します。printf のように数値を含めることはできませんが、自動的に改行します。
```
100	200	300	  0
    
```
2つ目の [ ] の要素数の記述が、実際の要素数よりも大きかった場合は、自動的に 0 で初期化された要素が作られます。
逆に要素数の記述が、実際の要素数よりも小さかった場合は、その要素は作られません。
なお、int を特定の値で、初期化していない場合は、自動的に　0 が代入されますが、言語的に 0 で初期化されることが保障されているわけではありません。

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Posted: Dec. 23, 2019

Update: Dec. 25, 2019

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