CS801～2000

C# の stackalloc 使用時に発生するコンパイラエラー CS1575 について解説

2025-03-29更新日: 2025-03-29

CS1575 エラーは、unsafe コード内で stackalloc を使用する際に発生します。

型名の後に角括弧 [] を記述しなかった場合、割り当てる配列サイズが正しく認識されずエラーとなります。

エラーが出た場合は、例えば stackalloc int (30) ではなく、正しくは stackalloc int[30] と記述してください。

目次から探す

CS1575 エラーの背景と原因
- C# における unsafe コードと stackalloc の役割
エラーメッセージの詳細な解説
- CS1575 エラーの内容と発生理由
正しい記述方法と実例
- 正しい stackalloc の構文
実装時の留意点
- unsafe コード使用時の注意点
まとめ

CS1575 エラーの背景と原因

このセクションでは、C# において unsafe コードと stackalloc の役割について説明します。

stackalloc は、主に高速なメモリアロケーションが必要な場合に、スタック上にメモリを確保するために使用されます。

CS1575 エラーは、stackalloc を用いる際の構文上の誤りにより発生するため、その背景を理解して正しいコードを書くことが重要です。

C# における unsafe コードと stackalloc の役割

C# では、通常は安全なメモリ管理が行われますが、パフォーマンスを向上させる必要がある場合やポインタ操作が求められる場合には unsafe コンテキストを使用します。

unsafe コードを使うことで、C言語のようにポインタ操作が可能になり、stackalloc を利用して一時的なメモリをスタック上に確保することができます。

この方法は、ガーベジコレクションの影響を受けず、メモリの確保と解放が高速である利点があります。

stackalloc の基本的な使い方

stackalloc は、スタック上に連続したメモリ領域を確保するために使用されます。

例えば、配列のようなメモリを高速に確保したい場合に便利です。

使用例としては、次のようなコードが考えられます。

using System;
public class Program
{
    unsafe public static void Main()
    {
        // スタック上に 10 個の int 型領域を確保する例です
        int* p = stackalloc int[10];
        // 確保した領域に値を設定し、表示するサンプルです
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            p[i] = i * 2;   // 簡単な計算で値を代入
            Console.WriteLine("p[{0}] = {1}", i, p[i]);
        }
    }
}

p[0] = 0
p[1] = 2
p[2] = 4
p[3] = 6
p[4] = 8
p[5] = 10
p[6] = 12
p[7] = 14
p[8] = 16
p[9] = 18

この例では、stackalloc int[10] により、10 個分の int型のメモリがスタック上に連続して確保され、ループで値を代入して出力しています。

unsafe コンテキストでの使用条件

stackalloc は、unsafe コンテキスト内でのみ使用可能なため、対象のコードは必ず unsafe キーワードで修飾する必要があります。

また、C# のコンパイラオプションで /unsafe を有効にしておく必要があります。

これにより、通常の安全なコードでは許容されないポインタ操作や直接メモリ操作が可能になります。

エラーメッセージの詳細な解説

このセクションでは、コンパイラエラー CS1575 の具体的な内容とその発生理由について詳しく説明します。

CS1575 は stackalloc を使用する際の構文ミスに関連し、特に型名の後に [] を記述しなかった場合に発生します。

CS1575 エラーの内容と発生理由

CS1575 エラーは、stackalloc の式で型の後に必ず角括弧 [] を含める必要があるという規則に違反した場合に発生します。

C# の構文規則に則り、stackalloc を正しく使用する必要があるため、このルールに従わないとエラーとなります。

具体的には、メモリサイズを指定する際に角括弧で囲むことが要求されます。

型指定後に角括弧「[]」が必要な理由

stackalloc は、確保するメモリ領域のサイズが型に対して明確に定義される必要があります。

角括弧 [] を使用することにより、型の配列としてメモリ領域を確保する意図が明示され、型システムによるチェックが可能になります。

例えば、stackalloc int [10] と記述することで、正確に 10 個分の int型領域を確保することが明確になります。

エラー発生例と典型的な状況

よく見られるエラー発生例として、型名とサイズ指定の間に角括弧 [] を記載せず、丸括弧 () を使用してしまうケースがあります。

この場合、コンパイラは stackalloc の式を正しく解釈できず、CS1575 エラーを出力します。

以下は誤った記述例です。

using System;
public class MyClass
{
    unsafe public static void Main()
    {
        // 型指定とサイズ指定に誤りがあり、角括弧が使用されていません
        int* p = stackalloc int (30);  // CS1575 エラーが発生する例です
    }
}

この例では、stackalloc int(30) と記述しているため、角括弧 [] が必要であるにもかかわらず使用されず、エラーとなります。

正しい記述方法と実例

このセクションでは、エラーを回避するための正しい stackalloc の構文と、その実例について説明します。

正しい記述方法を理解することで、CS1575 エラーの再発を防ぐことができます。

正しい stackalloc の構文

stackalloc を正しく使用するためには、必ず型の後に角括弧 [] を記述し、確保する要素数を指定する必要があります。

正しい構文は以下のようになります。

using System;
public class Program
{
    unsafe public static void Main()
    {
        // 正しく 30 個の int 型領域を確保する記述です
        int* p = stackalloc int[30];
        // 初期値の設定と確認のサンプルコードです
        for (int i = 0; i < 30; i++)
        {
            p[i] = i;
            Console.WriteLine("p[{0}] = {1}", i, p[i]);
        }
    }
}

p[0] = 0
p[1] = 1
p[2] = 2
...
p[29] = 29

正しい記述例とその解説

上記の例では、stackalloc int[30] によって、30 個分の int型領域がスタック上に連続して確保されます。

for ループ内で、各領域に対してインデックスを用いた値の代入と出力を行っています。

この記述方法により、コンパイラは型と配列のサイズを正しく認識し、CS1575 エラーは発生しません。

誤った記述との比較

誤った記述としては、丸括弧 () を使用してメモリサイズを指定する例が挙げられます。

以下は誤ったコードの例です。

using System;
public class MyClass
{
    unsafe public static void Main()
    {
        // 誤った記述例です。角括弧ではなく丸括弧を使用しているためエラーとなります
        int* p = stackalloc int(30);  // CS1575 エラーが発生します
    }
}

この例では、int(30) と記述しているため、stackalloc の構文ルールに反し、コンパイル時に CS1575 エラーが発生します。

正しい記述では必ず int[30] と記述する必要があります。

実装時の留意点

このセクションでは、unsafe コードを使用する際の注意点と、実装環境で検証すべきポイントについて解説します。

stackalloc を使用する際は、メモリ管理や安全性について十分に確認することが求められます。

unsafe コード使用時の注意点

unsafe コードは高い柔軟性とパフォーマンス向上のメリットがありますが、メモリの直接管理が必要となるため、以下の点に注意する必要があります。

メモリの確保と解放が自動的に行われないため、領域外アクセスなどの不具合が発生しやすい。
コンパイル時に /unsafe オプションが必要なため、プロジェクト設定の確認を忘れない。
セキュリティ上のリスクがあるため、信頼できる環境でのみ使用する。

メモリ管理と安全性の確認方法

unsafe コードと stackalloc を使用する場合、メモリの境界チェックやポインタ操作の妥当性を十分にテストすることが重要です。

次の方法によって、安全性を確認できます。

境界チェックを行い、不正アクセスがないかループ内で検証する。
明示的にポインタの範囲を管理するコードを追加し、不要なメモリ操作を避ける。
ユニットテストを用いて、様々な入力ケースに対する動作を確認する。

開発環境での検証ポイント

実際の開発環境で unsafe コードを使用する際は、次の検証ポイントに留意してください。

プロジェクト設定で /unsafe オプションが正しく指定されているか確認する。
デバッグモードでメモリの状態をモニタリングし、予期しない動作がないかチェックする。
コードレビューを行い、ポインタ操作に関する潜在的なバグを早期に発見する。

このように、正しい記述方法と十分な検証を行うことで、CS1575 エラーを回避し、安全かつ効率的なプログラムを作成することができます。

まとめ

この記事を読むと、C# の unsafe コード内で stackalloc を使用する際、必ず型名の後に角括弧 [] を付ける必要がある理由が理解できます。

また、CS1575 エラーの発生原因、正しい構文とその実例、unsafe コード利用時の注意点や検証ポイントについても解説され、安全で効率的なコード作成のポイントが明確にまとめられています。