【C言語】void型ポインタ(void*)へキャストする意味や使い方を解説

2023-09-182024-06-03

この記事では、C言語におけるvoid型ポインタのキャストの意味や使い方について解説します。

目次から探す

void型ポインタのキャスト

void型ポインタ(void*)は、C言語において汎用的なポインタとして利用されます。

しかし、void型ポインタは具体的なデータ型を持たないため、そのままでは使用することができません。

そこで、void型ポインタをキャストすることで、特定のデータ型のポインタとして扱うことができます。

キャストとは、あるデータ型を別のデータ型に変換することを指します。

void型ポインタのキャストは、そのポインタが指すデータ型を明示的に指定することで行います。

具体的なキャストの方法は以下の通りです。

データ型 *変数名 = (データ型 *)void型ポインタ;

キャスト演算子(データ型 *)を使用し、void型ポインタを指定したデータ型のポインタに変換します。

これにより、void型ポインタを利用して特定のデータ型の値にアクセスすることができます。

void型ポインタの利用例

関数ポインタとしての利用

void型ポインタは、関数ポインタとしても利用することができます。

関数ポインタは、関数のアドレスを格納するためのポインタであり、その関数を呼び出すことができます。

以下は、void型ポインタを関数ポインタとして利用する例です。

#include <stdio.h>
void func1() {
    printf("func1\n");
}
void func2() {
    printf("func2\n");
}
int main() {
    void (*funcPtr)();
    funcPtr = (void (*)())func1;
    funcPtr();
    funcPtr = (void (*)())func2;
    funcPtr();
    return 0;
}

この例では、void型ポインタを関数ポインタとして利用しています。

funcPtrという関数ポインタ変数を宣言し、それぞれの関数のアドレスをキャストして代入しています。

そして、funcPtrを呼び出すことで、対応する関数が実行されます。

メモリの動的確保と解放

void型ポインタは、メモリの動的確保と解放にも利用することができます。

動的確保とは、プログラム実行中に必要なメモリを動的に確保することを指します。

以下は、void型ポインタを利用してメモリを動的に確保し、解放する例です。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *ptr;
    int size = 5;
    ptr = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    if (ptr == NULL) {
        printf("メモリの確保に失敗しました\n");
        return 1;
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        ptr[i] = i + 1;
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", ptr[i]);
    }
    printf("\n");
    free(ptr);
    return 0;
}

この例では、void型ポインタをint型ポインタにキャストして、メモリを動的に確保しています。

malloc関数を使用し、size * sizeof(int)バイトのメモリを確保しています。

確保したメモリには、1から5までの値を代入し、表示しています。

構造体へのアクセス

void型ポインタは、構造体へのアクセスにも利用することができます。

構造体は、複数の異なるデータ型をまとめたものであり、void型ポインタを使用することで、異なる構造体のポインタを共通の型として扱うことができます。

以下は、void型ポインタを利用して構造体へアクセスする例です。

#include <stdio.h>
typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;
void printPoint(void *ptr) {
    Point *point = (Point *)ptr;
    printf("x: %d, y: %d\n", point->x, point->y);
}
int main() {
    Point p = {3, 5};
    printPoint(&p);
    return 0;
}

この例では、void型ポインタを構造体Pointのポインタにキャストして、printPoint関数に渡しています。

printPoint関数内では、ポインタを再度構造体のポインタにキャストし、xとyの値を表示しています。