コンパイラエラー

C言語のコンパイルエラー C2131：定数評価エラーの原因と修正方法について解説

2025-03-25更新日: 2025-03-25

C言語の開発中にエラー C2131 が発生する場合、コンパイル時に定数として評価できない式が原因となります。

たとえば、配列サイズとしてstatic const変数を使う際に、宣言と同時に初期化されていないとこのエラーが出ることがあります。

宣言時に定数初期化を行うとエラーを解消できます。

目次から探す

エラー発生の原因
- 定数評価の要件と制約
- 非定数初期化の具体例
修正方法の解説
- 正しい定数初期化の実装
- constexpr の利用可能性
サンプルコードの検証
まとめ

エラー発生の原因

定数評価の要件と制約

C言語では、定数として扱うためには式がコンパイル時に完全に評価される必要があります。

具体的には、変数や構造体メンバを定数として利用する場合、宣言と同時に初期化するか、コンパイル時に値が既知でなければなりません。

例えば、配列サイズや定数テーブルのサイズなどの用途では、式がコンパイル時に評価できる必要があるため、動的な値や実行時に決まる値を使用するとエラーが発生します。

数式で表現する場合、定数式は $α + β$ のように、すべての項が既知の定数である必要があります。

非定数初期化の具体例

以下の例は、構造体内でstatic const intとして宣言された変数を初期化せずに、配列のサイズ指定に利用しようとした場合のエラー例です。

#include <stdio.h>
struct Test {
  // 初期化が行われていないため非定数とみなされる
  static const int array_size;
  int data[array_size];  // コンパイル時に定数と評価できないためエラー
};
const int Test::array_size = 42;
int main(void) {
  struct Test t;
  printf("配列サイズは %d です。\n", Test::array_size);
  return 0;
}

上記のコードでは、array_sizeが宣言時に初期化されていないため、配列サイズの指定で使用するとエラー C2131 が発生します。

修正方法の解説

正しい定数初期化の実装

定数として扱う変数は、宣言と同時に初期化をすることで、コンパイル時に値が確定した状態にする必要があります。

たとえば、配列サイズを定数で指定する場合は、マクロや直接リテラル値を用いる方法が一般的です。

配列サイズ指定における実例

以下は、定数マクロを利用して正しく配列サイズを指定した例です。

#include <stdio.h>
#define ARRAY_SIZE 42  // マクロで定数を定義
int main(void) {
  int data[ARRAY_SIZE];  // 定数マクロを使って配列サイズを指定
  printf("配列サイズは %d です。\n", ARRAY_SIZE);
  return 0;
}

配列サイズは 42 です。

constexpr の利用可能性

C++11以降では、constexprを利用することで、定数評価が必要な式をより明示的にコンパイル時定数として扱うことができます。

C言語にはconstexprは存在しないため、C++の機能を利用する環境であれば、以下のように記述することでエラーを回避できます。

#include <iostream>
struct Test {
  // constexprを使用してコンパイル時定数として初期化
  static constexpr int array_size = 42;
  int data[array_size];  // コンパイル時に評価可能な定数を使用
};
int main(void) {
  Test t;
  std::cout << "配列サイズは " << Test::array_size << " です。" << std::endl;
  return 0;
}

配列サイズは 42 です。

このように、C++の機能を活用すると、定数がコンパイル時に正しく評価されるように記述でき、エラー C2131 を回避することが可能です。

サンプルコードの検証

修正前コードの問題点

修正前のコードでは、Test構造体内でstatic const int array_sizeが宣言されるだけで初期化がなされていません。

そのため、配列のサイズ指定に使用した際に、コンパイラがその値をコンパイル時に評価できず、エラー C2131 が発生します。

具体的な問題点は以下の通りです。

定数として期待される変数が、宣言と同時に初期化されていない。
配列のサイズ指定に、実行時に決まる可能性のある変数が用いられている。

修正後コードの動作確認

修正後は、定数を宣言と同時に初期化し、コンパイル時にその値が確定するように記述を変更しています。

定数マクロやC++のconstexprを利用することで、配列サイズがコンパイル時に正しく評価され、エラーが解消されます。

以下は、C言語の正しい例とC++でのconstexprを用いた例になります。

C言語の例

#include <stdio.h>
#define ARRAY_SIZE 42  // 定数マクロで値を定義
int main(void) {
  int data[ARRAY_SIZE];  // 定数マクロを配列サイズに利用
  printf("配列サイズは %d です。\n", ARRAY_SIZE);
  return 0;
}

配列サイズは 42 です。

C++の例(constexpr使用)

#include <iostream>
struct Test {
  // constexprでコンパイル時定数を確定
  static constexpr int array_size = 42;
  int data[array_size];
};
int main(void) {
  Test t;
  std::cout << "配列サイズは " << Test::array_size << " です。" << std::endl;
  return 0;
}

配列サイズは 42 です。

上記例では、宣言と同時に初期化することで、コンパイル時に定数が正しく評価され、エラーが発生しなくなっています。

まとめ

この記事では、C言語で発生するコンパイルエラー C2131 の原因と修正方法について説明しています。

定数評価が必要な場面で、初期化されていない変数が問題となるケースを具体例で示し、定数マクロや C++ の constexpr を利用した正しい実装方法を紹介しました。

これにより、エラーの発生理由とその対処方法が理解できるようになります。