配列

[C++] 2次元配列を引数にわたす方法

C++で2次元配列を関数に引数として渡すには、配列のサイズを明示する必要があります。

具体的には、関数の引数として「固定サイズの配列」または「ポインタ」を使用します。

固定サイズの場合、配列の列数を指定する必要があります(例: int array[][列数])。

動的配列の場合は、ポインタを使い、メモリを動的に確保します。

目次から探す

2次元配列を引数に渡す基本的な方法
固定サイズの2次元配列を渡す方法
可変サイズの2次元配列を渡す方法
- ポインタを使った可変サイズの2次元配列の渡し方
- std::vectorを使った可変サイズの2次元配列の渡し方
std::vectorを使った2次元配列の渡し方
参照渡しと値渡しの違い
- 値渡し
- 参照渡し
2次元配列を返り値として扱う方法
- ポインタを使った2次元配列の返り値
- std::vectorを使った2次元配列の返り値
まとめ

2次元配列を引数に渡す基本的な方法

C++では、2次元配列を関数に渡す方法はいくつかありますが、最も基本的な方法は固定サイズの2次元配列を使用することです。

この方法では、配列のサイズを関数の引数として指定する必要があります。

以下にそのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 固定サイズの2次元配列を引数に取る関数
void printArray(int array[3][4]) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            std::cout << array[i][j] << " "; // 配列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}
int main() {
    int myArray[3][4] = { 
        {1, 2, 3, 4}, 
        {5, 6, 7, 8}, 
        {9, 10, 11, 12} 
    };
    
    printArray(myArray); // 2次元配列を関数に渡す
    return 0;
}

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このコードでは、printArray関数が固定サイズの2次元配列を引数として受け取ります。

配列のサイズは関数内で明示的に指定されているため、呼び出し時に配列のサイズを気にする必要はありません。

固定サイズの2次元配列を渡す方法

固定サイズの2次元配列を関数に渡す方法は、C++において非常に一般的です。

この方法では、配列のサイズを関数の引数として指定する必要があります。

以下に具体的なサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 固定サイズの2次元配列を引数に取る関数
void displayMatrix(int matrix[2][3]) {
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            std::cout << matrix[i][j] << " "; // 行列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}
int main() {
    int myMatrix[2][3] = { 
        {1, 2, 3}, 
        {4, 5, 6} 
    };
    
    displayMatrix(myMatrix); // 固定サイズの2次元配列を関数に渡す
    return 0;
}

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このコードでは、displayMatrix関数が2行3列の固定サイズの2次元配列を引数として受け取ります。

配列のサイズは関数内で明示的に指定されているため、配列のサイズを気にせずに要素を出力することができます。

この方法は、配列のサイズが固定されている場合に特に便利です。

可変サイズの2次元配列を渡す方法

C++では、可変サイズの2次元配列を関数に渡すために、ポインタやstd::vectorを使用する方法があります。

ここでは、ポインタを使った方法と、std::vectorを使った方法の2つを紹介します。

ポインタを使った可変サイズの2次元配列の渡し方

ポインタを使用することで、可変サイズの2次元配列を関数に渡すことができます。

以下にそのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 可変サイズの2次元配列をポインタで受け取る関数
void printDynamicArray(int** array, int rows, int cols) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            std::cout << array[i][j] << " "; // 配列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}
int main() {
    int rows = 3;
    int cols = 4;
    
    // 動的に2次元配列を確保
    int** myArray = new int*[rows];
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        myArray[i] = new int[cols];
    }
    // 配列に値を代入
    int value = 1;
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            myArray[i][j] = value++;
        }
    }
    printDynamicArray(myArray, rows, cols); // 可変サイズの2次元配列を関数に渡す
    // メモリの解放
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        delete[] myArray[i];
    }
    delete[] myArray;
    return 0;
}

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このコードでは、printDynamicArray関数がポインタを使って可変サイズの2次元配列を受け取ります。

配列の行数と列数を引数として渡すことで、関数内で配列のサイズを知ることができます。

動的にメモリを確保するため、使用後は必ずメモリを解放することが重要です。

std::vectorを使った可変サイズの2次元配列の渡し方

std::vectorを使用することで、可変サイズの2次元配列を簡単に扱うことができます。

以下にそのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
#include <vector>
// std::vectorを使った可変サイズの2次元配列を受け取る関数
void displayVectorMatrix(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
    for (const auto& row : matrix) {
        for (const auto& elem : row) {
            std::cout << elem << " "; // 行列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}
int main() {
    std::vector<std::vector<int>> myMatrix = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };
    
    displayVectorMatrix(myMatrix); // std::vectorを使った可変サイズの2次元配列を関数に渡す
    return 0;
}

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このコードでは、displayVectorMatrix関数がstd::vectorを使って可変サイズの2次元配列を受け取ります。

std::vectorを使用することで、メモリ管理が自動的に行われ、可変サイズの配列を簡単に扱うことができます。

std::vectorを使った2次元配列の渡し方

C++のstd::vectorを使用することで、可変サイズの2次元配列を簡単に扱うことができます。

std::vectorは動的配列であり、サイズを変更することができるため、メモリ管理が容易になります。

以下に、std::vectorを使った2次元配列の渡し方を示すサンプルコードを紹介します。

#include <iostream>
#include <vector>
// std::vectorを使った2次元配列を受け取る関数
void printVectorMatrix(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
    for (const auto& row : matrix) {
        for (const auto& elem : row) {
            std::cout << elem << " "; // 行列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}
int main() {
    // 2次元ベクターの初期化
    std::vector<std::vector<int>> myMatrix = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };
    
    printVectorMatrix(myMatrix); // std::vectorを使った2次元配列を関数に渡す
    return 0;
}

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このコードでは、printVectorMatrix関数がstd::vector<std::vector<int>>型の引数を受け取ります。

std::vectorを使用することで、配列のサイズを動的に変更でき、メモリ管理も自動的に行われます。

関数内では、各行をループで回し、要素を出力しています。

std::vectorを使うことで、可変サイズの2次元配列を簡単に扱うことができ、コードの可読性も向上します。

参照渡しと値渡しの違い

C++では、関数に引数を渡す際に「値渡し」と「参照渡し」の2つの方法があります。

これらの違いを理解することは、プログラムの効率や動作を理解する上で重要です。

以下にそれぞれの特徴とサンプルコードを示します。

値渡し

値渡しでは、引数として渡された値のコピーが関数に渡されます。

これにより、関数内での変更は元の変数には影響を与えません。

以下に値渡しのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 値渡しを使用する関数
void modifyArray(int array[3][3]) {
    array[0][0] = 99; // 配列の最初の要素を変更
}
int main() {
    int myArray[3][3] = { 
        {1, 2, 3}, 
        {4, 5, 6}, 
        {7, 8, 9} 
    };
    
    modifyArray(myArray); // 値渡しで関数に渡す
    // 元の配列を出力
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            std::cout << myArray[i][j] << " "; // 変更は反映されない
        }
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

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このコードでは、modifyArray関数内で配列の最初の要素を変更していますが、元の配列には影響がありません。

これは、値渡しによって配列のコピーが渡されたためです。

参照渡し

参照渡しでは、引数として渡された変数の参照(アドレス)が関数に渡されます。

これにより、関数内での変更が元の変数に影響を与えます。

以下に参照渡しのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 参照渡しを使用する関数
void modifyArray(int (&array)[3][3]) {
    array[0][0] = 99; // 配列の最初の要素を変更
}
int main() {
    int myArray[3][3] = { 
        {1, 2, 3}, 
        {4, 5, 6}, 
        {7, 8, 9} 
    };
    
    modifyArray(myArray); // 参照渡しで関数に渡す
    // 元の配列を出力
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            std::cout << myArray[i][j] << " "; // 変更が反映される
        }
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

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このコードでは、modifyArray関数内で配列の最初の要素を変更していますが、元の配列にもその変更が反映されています。

これは、参照渡しによって元の配列の参照が渡されたためです。

特徴	値渡し	参照渡し
影響	元の変数には影響しない	元の変数に影響を与える
メモリ使用	コピーが作成されるためメモリを消費	参照を渡すためメモリ効率が良い
使用例	小さなデータ型や配列のコピーが必要な場合	大きなデータ型や配列を変更する場合

このように、値渡しと参照渡しにはそれぞれの利点と欠点があります。

使用する場面に応じて適切な方法を選択することが重要です。

2次元配列を返り値として扱う方法

C++では、関数から2次元配列を返す方法はいくつかありますが、一般的にはポインタやstd::vectorを使用する方法が推奨されます。

ここでは、ポインタを使った方法と、std::vectorを使った方法の2つを紹介します。

ポインタを使った2次元配列の返り値

ポインタを使用して2次元配列を返す場合、動的にメモリを確保する必要があります。

以下にそのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
// 2次元配列をポインタで返す関数
int** createDynamicArray(int rows, int cols) {
    int** array = new int*[rows]; // 行のポインタを確保
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        array[i] = new int[cols]; // 各行の配列を確保
    }
    // 配列に値を代入
    int value = 1;
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            array[i][j] = value++;
        }
    }
    return array; // 配列のポインタを返す
}
int main() {
    int rows = 3;
    int cols = 4;
    
    int** myArray = createDynamicArray(rows, cols); // 2次元配列を作成して受け取る
    // 配列の要素を出力
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            std::cout << myArray[i][j] << " "; // 配列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
    // メモリの解放
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        delete[] myArray[i];
    }
    delete[] myArray;
    return 0;
}

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このコードでは、createDynamicArray関数が動的に2次元配列を作成し、そのポインタを返します。

呼び出し元では、返されたポインタを使って配列の要素にアクセスできます。

使用後は、必ずメモリを解放することが重要です。

std::vectorを使った2次元配列の返り値

std::vectorを使用することで、より簡単に2次元配列を返すことができます。

以下にそのサンプルコードを示します。

#include <iostream>
#include <vector>
// std::vectorを使った2次元配列を返す関数
std::vector<std::vector<int>> createVectorMatrix(int rows, int cols) {
    std::vector<std::vector<int>> matrix(rows, std::vector<int>(cols)); // 2次元ベクターの初期化
    // 配列に値を代入
    int value = 1;
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            matrix[i][j] = value++;
        }
    }
    return matrix; // 2次元ベクターを返す
}
int main() {
    int rows = 3;
    int cols = 4;
    
    std::vector<std::vector<int>> myMatrix = createVectorMatrix(rows, cols); // 2次元ベクターを作成して受け取る
    // 配列の要素を出力
    for (const auto& row : myMatrix) {
        for (const auto& elem : row) {
            std::cout << elem << " "; // 配列の要素を出力
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
    return 0;
}