C言語のポインタについて教えてください。

質問

C言語のポインタについて教えてください。

・pointer1.c
　int main(){
　 int a;
　 int *p;
　 p = &a;

　 a = 123;
　 printf("%d", *p);
　 return 0;
　}
・pointer2.c
　 int main(){
int a[100];
int *p;
p = &a[0];

int i;
for(i = 0; i < 100; i++) a[i] = i;
for(i = 0; i < 100; i++) printf("%d", *p++);
return 0;
}

と二つのソースコードがあるとき、pointer2.cの「p = &a[0]」をpointer1.cのように「p = &a」と書けないのはなぜですか？

　また、「&a」は動かすことのできなく、「aを指し示す*p」は動かすことができる変数のようなもの、という認識に誤りはないでしょうか？

　宜しくお願いします。

回答No.5

aris-wiz

>pointer2.cの「p = &a[0]」をpointer1.cのように
>「p = &a」と書けないのはなぜですか？
要するに、型が違うからです。

pの型はint*型でありint型のポインタを格納する為のものです。
提示されているコードpointer1.cの場合、aはint型であり、
&aはint*型です。あっていますね。

pointer2.cの場合、aはint[100]型であり、
&aはint(*)[100]型となります。
1要素を指し示す事で、&a[0]はint*型となります。
また、ここでは書かれていませんが、p = a;とした場合でも、
Ｃ言語では”暗黙の変換”が行われる為、aはint[100]型ではなく、
int*型で扱われるというケースがあります。
ほどんどの場合は、この”暗黙の変換”が行われるので、
int[100]型を意識する方が少ないかもしれません。

回答No.4

麻野 なぎ（@AsanoNagi）

既に、No.3 の方が書かれていますが、

int a[100]; に対して、単独で a と書かれた場合、「多くの場合は」 (int *) と「みなされます」
それに対して、&a は、int[100] という型をポイントするポインタとなります。

これは、
http://www.kouno.jp/home/c_faq/c6.html#3
にもあるとおり、配列名が「配列の名前」として認識される例のひとつでもあります。

int[100] という型は、余り意識することはないのですが、たとえば、いわゆる多次元配列を扱う場合に、認識したほうが理解しやすいこともあります。
Ｃには、厳密には多次元配列というのは存在せず、たとえば、int[100] という型の配列（２次元配列）だったり、int[10][10] という型の配列（３次元配列）だったりします。

回答No.3

Tacosan

間違って覚えてしまうといけないので念の為:
int a[100];
としたとき, 「a の型」はあくまで「int [100]」です. 「int *」とか「int * const」とかではありません.
そして, このとき &a は「int (*)[100]」という型になります. これは当然 (int *p; としたときの) p の型「int *」とは違うので,
p = &a;
という代入は不当なものとなります.

なお, int a[100]; としたときの a の型は「int [100]」ですが, 式の中で a (のような配列型) を使うと「特定の場合を除いて」その先頭要素へのポインタに変換されます. 「変換される結果として配列名がポインタであるかのように扱える」だけであり, あくまで「本来配列とポインタとは別物」であることはちゃんと理解しなければなりません.

回答No.2

noname#140045

C言語には
「エリア（実体）」
「アドレス（番地）」
「ポインタ（指標）」
が、あります。
これを理解しないと、いけません。（日本語訳(?)が適切かは、あまり気にしないで下さい）

まず、
int　a;
などは、整数値を入れる実体だと思って下さい。
実体はメモリ上に存在するため、すべて番地が付いています。

そして、実体ではなく番地を保存するのが指標となります。
この指標は、longならば4byte,shortならば2byteと実体のサイズ（広さ）も持っています。
（例：long　*l; short　*s;　みたいな）

そして
int　b[100];//　チョット紛らわしいのでb[100]としました。
の場合はb[0]～b[99]までの１つ１つが実体となります。

そして、指標に実体の番地を入れる場合には、&を付けるのがルールです。
p=&a;
p=&b[0];
となります。

そして、ここからはルールだと思って覚えてもらうしかないのですが、
int　b[100];
の場合、ただ単にbと記述した場合には、実体とはなりません。
では、何になるかと言えば、番地となるのです。
つまり、[0]～[99]が配列の実体を表すものであるため、bだけを記述した場合には、（先頭）番地を示すというルールになっているのです。

--------------------------（ここからは、うろ覚えですが）
なお、
p=&b;
が、エラーになるかどうかは、実はコンパイラによって違います。
MS系のコンパイラは、エラーにならないはずです。
しかし、C言語のコーディング規約からすれば、エラーとなるのが正解です。
つまり、bが番地を示す以上、さらに&bは番地の番地を示す意味の通らないものになってしまうからです。
このあたりは、厳密さを取るか、曖昧さを取るかで、微妙に違ってきます。

※変に日本語訳にしなかった方がわかりやすかったかな？

回答No.1

kmee

いくつか誤解があるようです。

・int *p;は (int *)型の変数 p だと考えてみましょう。
変数なので、値を代入したり、(許された範囲での)計算をしたりできます。

・C言語では、配列は「ポインタ定数」(変更できないポインタ)と考えましょう。
int a[100] は、 「int型変数を100個並べた(のと同じ状態の)領域へのポインタ」a、ただし、a自体を変更することはできない、ということになります。

・&演算子は、それを付けた変数等へのポインタを求めるものです。

pointer1.cでは、int a; なので、aは「int型の変数」です。
&aは「int型の変数aへのポインタ」なので、 [int型へのポインタ]である (int *)型の変数pに代入することができます。

pointer2.cでは、int a[100]; なので、aは「int型へのポインタ(定数)」です。
&aは「int型へのポインタ(定数) aへのポインタ」なので、 [int型へのポインタ]である (int *)型の変数pとは、型が一致しません。
a[0]は、配列の1要素であり「int型の変数」です。&a[0]は「int型変数a[0]へのポインタ」となるので、pに代入することができます。

/*
余談です(ややこしくなります)
実際のところ、int a[100]とした場合、「配列変数a」自体を記憶する領域というのはないので、&a は &a[0]と同じアドレスを返します。
ポインタの「型」は、*で実体を扱うときや、加減算したときに移動する量等を判定するためのもので、アドレスそのものはどんなポインタでも共通です。
よって、今回の場合は、 p=&a;としても(警告は出るものの)期待通りに動いてしまいます。

これが int *a;だと、「ポインタ変数a」自体を記憶しておく領域があるので、 &a と &a[0] とでは違うアドレスが返るのが普通です。
*/

・「&a」は動かすことのできなく、「aを指し示す*p」は動かすことができる変数のようなもの
というのが意味不明ですが。

*p++
のことを指しているのなら、これは次の複数の動作を1つにまとめたものです。
・*p で ポインタpが指す実体へアクセスする。
今回の場合、値を参照しているだけなので、 ポインタpが指すアドレスにあるint型の数値を取り出している。
・pを1つ後ろへずらして、隣のint型を指すようにする。

つまり、変化しているのは (int *)型変数pの値です。
これを「動く」と表現しているのなら
・「配列a」は動かすことはできない
・「(たまたま最初にaを指し示していた)ポインタp」は(ただの変数なので)動かすことができる。
となります。