C言語・C++で発生するコンパイラ警告C4155の原因と対策について解説

本記事では、C言語とC++の開発環境で発生するコンパイラ警告C4155について解説します。

警告C4155は、配列の削除時にdeleteを単体で使用した場合に表示され、正しくはdelete[]を使う必要があります。

ANSI互換モードなど特定環境で発生するため、コードの見直しに役立つ内容となっています。

配列削除におけるdeleteとdelete[]の違い

new演算子による配列の生成方法

new演算子を使用して配列を動的に生成する際、配列のサイズや次元に応じた記述が必要となります。

特に多次元配列の場合、以下のように記述することで動的確保が可能です。

なお、生成方法を正しく記述しないと、後の削除時に不正な操作となる可能性があるため注意が必要です。

多次元配列の動的確保

C++で多次元配列を動的に確保する場合、以下のように記述するケースがあります。

ここでは、要素数が5の2次元配列(各行に10個の要素がある)を例示します。

#include <iostream>
int main() {
    // 要素数5の2次元配列を動的に生成する例
    int (*array)[10] = new int[5][10];
    // 生成した配列に値を代入する
    array[0][0] = 42;
    std::cout << "array[0][0] = " << array[0][0] << std::endl;
    // 正しく削除する場合はdelete []を利用する必要があります
    delete [] array;
    return 0;
}

array[0][0] = 42

メモリ確保時の注意点

動的メモリ確保においては、以下の点に注意してください。

• 配列の次元に合わせたnew演算子の記述を行うこと
• 削除時に配列として確保したメモリに対しては、deleteではなくdelete []を使用すること
• 正しいサイズを指定してメモリを確保することで、メモリ不足や誤動作を防ぐこと

deleteとdelete[]の役割の違い

動的に確保したメモリを解放する際に、個々のオブジェクトを削除する場合と配列全体を削除する場合で使い分ける必要があります。

ここでは、deleteとdelete []の役割の違いについて説明します。

メモリ解放の動作メカニズム

deleteは個々に生成されたオブジェクトのデストラクタを呼び出してメモリを解放します。

一方、delete []は配列全体の各要素に対して順次デストラクタを呼び出し、その後にメモリ解放を行います。

例えば、次の式で新たに確保した配列がある場合、

$$\text{int},\ast array=\text{new int}[10];$$

この場合、削除には必ずdelete [] array;と記述する必要があります。

誤ってdelete array;とすると、削除の動作が正しく行われず、メモリリークや未定義動作の原因となります。

適切な記述方法の判断基準

動的確保したメモリが配列の場合、以下の基準で記述を判断してください。

• 配列で確保した場合は常にdelete []を使用する
• 単一のオブジェクトの場合はdeleteを使用する

もし確保方法と削除方法が一致していない場合、コンパイラから警告が出力される可能性があるため、生成と削除の記述が一対一対応するように記述してください。

警告C4155の発生条件

警告C4155は、配列として確保したメモリに対して、配列形式でない削除が試みられた場合に発生します。

注意深く状況を確認することで、問題の発生箇所を特定することができます。

警告メッセージの詳細説明

コンパイラは、誤った削除形式が使用された場合に警告C4155を出力します。

具体的には、配列で確保されたメモリに対してdeleteを用いると、削除操作が定義されていないという旨の警告が表示されます。

定義されていない削除形式の問題

例えば、次のようなコードでは警告が表示されます。

#include <cstdio>
int main(void)
{
    // 要素数5の2次元配列を動的に生成する
    int (*array)[10] = new int[5][10];
    array[0][0] = 8;
    std::printf("%d\n", array[0][0]);
    // 配列で確保されたメモリに対してdeleteを使用すると警告C4155が発生する
    delete array;
    return 0;
}

警告メッセージは「’delete’ の配列でない形式を使った配列の削除は、定義されていません」という内容で表示され、正しくはdelete [] array;と記述する必要があると示されます。

ANSI互換モード(/Za)の影響

ANSI互換モード(/Zaオプション)を有効にすると、コンパイラはANSI C++規格に厳密に準拠した動作を行います。

このため、規格に定義されていない削除方法が使用された場合に、特に警告が出力される傾向があります。

環境依存性の確認

/Zaオプションを有効化した環境では、以下の点に注意してください。

• ANSI C++規格に沿った記述を行う必要がある
• 警告が発生した際は、使用しているコンパイラの仕様やオプション設定を再確認すること
• 他のコンパイラオプションとの相互作用も考慮し、環境ごとの動作を理解すること

サンプルコードから見る問題の特定

具体的なサンプルコードにより、どの箇所で警告が発生しているかを確認することが重要です。

コード全体の流れを把握し、削除方法が誤っている箇所を特定してください。

エラー発生箇所の解析

先ほどの例では、配列で確保されたメモリに対してdeleteを使用しているためにエラーが発生しています。

誤った記述は、コンパイラが配列全体のメモリ解放方法を理解できず、結果として警告を出力します。

正しい記述には、配列形式の削除であるdelete []を使用する必要があります。

問題解決と対策

警告C4155を解決するためには、コードの修正とコンパイラオプションの見直しが必要です。

以下に正しい記述方法と対策を説明します。

正しい配列削除の記述方法

配列で確保されたメモリに対しては、必ずdelete []を利用するように記述することが重要です。

誤った記述は、プログラムの実行時に未定義の動作を引き起こす可能性があるため、注意が必要です。

delete[]の利用方法

配列のメモリを解放する場合、以下のように記述してください。

#include <iostream>
int main() {
    // 要素数5の2次元配列を生成する
    int (*array)[10] = new int[5][10];
    // 配列に値を設定する
    array[0][0] = 100;
    std::cout << "array[0][0] = " << array[0][0] << std::endl;
    // 配列のメモリはdelete []を使用して解放する
    delete [] array;
    return 0;
}

array[0][0] = 100

修正後のコード事例

元のコード例を正しく修正した場合、以下のようになります。

#include <cstdio>
int main(void)
{
    // 要素数5、各行10個の2次元配列を動的に生成する
    int (*array)[10] = new int[5][10];
    // 配列に値を設定し表示する
    array[0][0] = 8;
    std::printf("%d\n", array[0][0]);
    // 配列形式で確保されたメモリを正しく削除する
    delete [] array;
    return 0;
}

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コンパイラオプションの調整方法

コンパイラの設定を適切に調整することで、警告の発生を抑えることも可能です。

ANSI互換モード(/Zaオプション)の利用状況を確認し、必要に応じてオプションを変更することが推奨されます。

/Zaオプションの設定見直し

/Zaオプションが有効になっている場合、コンパイラはANSI規格に沿って厳格なチェックを行うため、通常のコード記述では警告が発生する可能性があります。

もし規格準拠が不要な場合や、プロジェクトの要件として柔軟な対応が求められる場合は、/Zaオプションの設定を見直し、必要に応じて無効にすることを検討してください。

実装時の注意事項

正しいメモリ管理は、プログラムの安定性と効率に直結します。

以下の点に注意することで、安全な実装を実現できます。

メモリ管理の基本ポイント

動的に確保したメモリを正しく解放することは、プログラミングにおける基本事項です。

適切な配列削除の記述を行い、後続のコードによる不具合を防ぐことが必要です。

メモリリーク防止のための配慮

メモリリークが発生すると、プログラムの実行中に使用可能なメモリが枯渇する可能性があります。

動的メモリ確保後は、必ず対応する削除処理を記述するように心がけ、以下の点にも注意してください。

• 動的確保した配列が不要になったタイミングで速やかに解放する
• 例外処理等により、削除処理が確実に実行されるような設計にする

適切な削除方法の選定基準

動的メモリの削除方法を選定する際、以下の基準を参考にしてください。

• 配列として確保したメモリの場合は必ずdelete []を使用する
• 単一オブジェクトの場合はdeleteを使用する
• コンパイラからの警告が出た場合、記述方法を見直して正規の記法に修正する

これらの注意事項を守ることで、動的メモリ管理に伴う問題を未然に防ぎ、堅牢なプログラムを作成することが可能になります。

まとめ

この記事では、動的配列の生成方法と削除方法の基本を理解できる内容となっています。

new演算子での多次元配列の生成から、deleteとdelete[]の違い、メモリ解放の仕組みや適切な記述方法の判断基準が解説されています。

また、ANSI互換モード(/Za)が警告C4155に与える影響と具体的な警告事例、修正方法についても説明しており、配列メモリ管理時の注意点と対策が把握できます。