[C言語] 配列にほかの値を代入する方法を解説

2023-09-242024-08-25

C言語では、配列に値を代入する方法として、個々の要素に直接アクセスして代入する方法があります。

例えば、整数型の配列int array[5]に値を代入するには、array[0] = 10;のようにインデックスを指定して行います。

また、配列を初期化する際にまとめて値を代入することも可能で、int array[5] = {1, 2, 3, 4, 5};のように記述します。

この方法では、配列のサイズを超えないように注意が必要です。

この記事でわかること

配列に値を代入する基本的な方法
ループを用いた効率的な配列操作
関数を使った配列の初期化と操作
配列とポインタの関係とその違い
ポインタを使った配列の初期化方法

目次から探す

配列への値の代入方法

C言語において、配列は同じデータ型の要素を格納するためのデータ構造です。

配列に値を代入する方法はいくつかありますが、ここでは代表的な方法を紹介します。

インデックスを使用した代入

配列の各要素に値を代入する最も基本的な方法は、インデックスを使用する方法です。

インデックスは0から始まるため、最初の要素はインデックス0でアクセスします。

#include <stdio.h>
int main() {
    int numbers[5]; // 5つの整数を格納する配列を宣言
    // インデックスを使用して値を代入
    numbers[0] = 10;
    numbers[1] = 20;
    numbers[2] = 30;
    numbers[3] = 40;
    numbers[4] = 50;
    // 配列の内容を表示
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }
    return 0;
}

numbers[0] = 10
numbers[1] = 20
numbers[2] = 30
numbers[3] = 40
numbers[4] = 50

この方法では、配列の各要素に個別にアクセスして値を代入します。

配列のサイズが小さい場合には便利ですが、大きな配列には向いていません。

ループを用いた代入

配列のサイズが大きい場合や、同じパターンで値を代入したい場合には、ループを使用する方法が効率的です。

forループを使って、配列の各要素に順次値を代入します。

#include <stdio.h>
int main() {
    int numbers[5]; // 5つの整数を格納する配列を宣言
    // ループを使用して値を代入
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        numbers[i] = i * 10; // 各要素にiの10倍の値を代入
    }
    // 配列の内容を表示
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }
    return 0;
}

numbers[0] = 0
numbers[1] = 10
numbers[2] = 20
numbers[3] = 30
numbers[4] = 40

この方法では、ループを使って効率的に配列の各要素に値を代入できます。

特に、規則的な値を代入する場合に便利です。

関数を使った代入

配列に値を代入する処理を関数化することで、コードの再利用性を高めることができます。

関数を使って配列に値を代入する例を示します。

#include <stdio.h>
// 配列に値を代入する関数
void initializeArray(int arr[], int size, int value) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = value; // 指定された値をすべての要素に代入
    }
}
int main() {
    int numbers[5]; // 5つの整数を格納する配列を宣言
    // 関数を使用して配列に値を代入
    initializeArray(numbers, 5, 100);
    // 配列の内容を表示
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }
    return 0;
}

numbers[0] = 100
numbers[1] = 100
numbers[2] = 100
numbers[3] = 100
numbers[4] = 100

この方法では、関数を使って配列に値を代入する処理をまとめることで、コードの可読性と再利用性を向上させることができます。

関数に引数を渡すことで、異なる配列や値に対しても柔軟に対応できます。

配列とポインタの関係

C言語において、配列とポインタは密接な関係があります。

配列の名前はポインタとして扱われることが多く、ポインタを使って配列を操作することが可能です。

ここでは、配列とポインタの関係について詳しく解説します。

ポインタを使った配列操作

配列の名前は、その配列の最初の要素へのポインタとして扱われます。

これにより、ポインタを使って配列の要素を操作することができます。

#include <stdio.h>
int main() {
    int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50}; // 配列を初期化
    int *ptr = numbers; // 配列の最初の要素へのポインタを取得
    // ポインタを使って配列の要素を表示
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, *(ptr + i));
    }
    return 0;
}

numbers[0] = 10
numbers[1] = 20
numbers[2] = 30
numbers[3] = 40
numbers[4] = 50

この例では、ポインタptrを使って配列numbersの要素にアクセスしています。

*(ptr + i)はnumbers[i]と同じ意味を持ちます。

配列とポインタの違い

配列とポインタは似ていますが、いくつかの重要な違いがあります。

以下の表にその違いをまとめます。

スクロールできます

特徴	配列	ポインタ
メモリ割り当て	コンパイル時に固定	実行時に動的に変更可能
サイズ変更	不可	可能(再割り当てが必要)
演算	インデックス演算	ポインタ演算(加算、減算)

配列は固定サイズであり、サイズを変更することはできません。

一方、ポインタは動的にメモリを割り当てることができ、サイズを変更することが可能です。

ポインタによる配列の初期化

ポインタを使って配列を初期化することもできます。

動的メモリ割り当てを使用することで、実行時に配列のサイズを決定することが可能です。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // malloc関数を使用するために必要
int main() {
    int size = 5;
    int *numbers = (int *)malloc(size * sizeof(int)); // 動的にメモリを割り当て
    // ポインタを使って配列を初期化
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        numbers[i] = i * 10; // 各要素にiの10倍の値を代入
    }
    // 配列の内容を表示
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }
    // メモリを解放
    free(numbers);
    return 0;
}

numbers[0] = 0
numbers[1] = 10
numbers[2] = 20
numbers[3] = 30
numbers[4] = 40

この例では、malloc関数を使って動的にメモリを割り当て、ポインタを使って配列を初期化しています。

動的メモリ割り当てを使用することで、実行時に配列のサイズを柔軟に決定することができます。

メモリを使用した後は、free関数を使ってメモリを解放することが重要です。

よくある質問

配列のサイズを変更することはできるのか？

C言語では、静的に宣言された配列のサイズを変更することはできません。

配列のサイズはコンパイル時に決定され、実行時に変更することはできません。

ただし、動的メモリ割り当てを使用することで、実行時に配列のサイズを変更することが可能です。

例えば、mallocやrealloc関数を使用して、必要に応じてメモリを再割り当てすることができます。

配列の初期化を省略するとどうなるのか？

配列の初期化を省略した場合、配列の要素は未定義の値を持ちます。

これは、配列が宣言された時点でメモリに残っているデータがそのまま使用されるためです。

したがって、初期化を省略した配列の要素にアクセスすると、予期しない動作を引き起こす可能性があります。

安全のため、配列を使用する前に必ず初期化することが推奨されます。

例：int numbers[5] = {0};とすることで、すべての要素を0で初期化できます。

配列と構造体を組み合わせる方法は？

配列と構造体を組み合わせることで、複雑なデータ構造を作成することができます。

構造体のメンバーとして配列を持たせることができ、また、配列の要素として構造体を持たせることも可能です。

例えば、以下のように構造体の中に配列を定義することができます。

#include <stdio.h>
typedef struct {
    char name[50];
    int scores[5];
} Student;
int main() {
    Student student1 = {"Taro", {80, 90, 85, 70, 95}};
    printf("Name: %s\n", student1.name);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("Score %d: %d\n", i + 1, student1.scores[i]);
    }
    return 0;
}

この例では、Student構造体にnameという文字列配列とscoresという整数配列を持たせています。

これにより、学生の名前と複数のスコアを一つのデータ構造で管理することができます。