CS0～400

C#コンパイラエラーCS0196について解説：ポインターの複数インデックス指定エラーの原因と対策

2025-03-29更新日: 2025-03-29

CS0196は、C#でポインターを使用する際に複数のインデックスを指定してしまうと発生するコンパイラエラーです。

ポインター型は単一のインデックスしか対応しておらず、例えばi[1,2]と記述するとエラーが出ます。

正しくはi[1]のように1つのインデックスのみ指定してください。

目次から探す

エラー発生の背景
- C#におけるポインターの基本仕様
- ポインターのインデックス指定ルール
エラーの発生状況
- ケーススタディ：複数インデックス指定の例
エラー原因の詳細解析
- メモリ参照の仕組み
- C#の言語仕様との関連
対策と修正方法
- インデックス指定の修正方法
- コード修正時の注意点
まとめ

エラー発生の背景

C#におけるポインターの基本仕様

C#では、ポインターは主にアンセーフコード内で利用され、メモリ上の直接操作を行うための仕組みとして採用されています。

ポインター型は、C++と同様にメモリアドレスを保持し、要素にアクセスする際はアドレス計算が行われます。

たとえば、ポインターを利用して配列の特定の位置にアクセスする場合、計算式は

$Address = BaseAddress + index \times Sizeof(Type)$

のように表されます。

アンセーフコードを扱う際は、コンパイラへの明示的な許可が必要なため、unsafeキーワードを使ってコードを書く必要があります。

ポインターのインデックス指定ルール

C#では、ポインターに対してインデックス指定を行うと、実体のメモリアドレスからのオフセット計算が行われます。

しかし、ポインター型は配列と違い、複数の次元を持つことができません。

つまり、ポインターに対して

pointer[a, b]

のような複数のインデックスを指定すると、コンパイラは正しく解釈できず、エラー CS0196 を発生させます。

正しいインデックス指定は単一の値のみを許容するため、

pointer[a]

のように記述する必要があります。

エラーの発生状況

ケーススタディ：複数インデックス指定の例

ポインターに複数のインデックスを指定した場合、コンパイラはどのインデックスを使うべきか判断できず、エラー CS0196 が出力されます。

ここでは、その具体的なコード例と正しい書き方を確認します。

CS0196 エラーが出るコード例

以下のコードは、ポインターに複数のインデックスを指定してエラーが発生する例です。

using System;
public class PointerErrorExample
{
    public unsafe static void Main()
    {
        int* pointer = null;
        int output = 0;
        // 以下の行は CS0196 エラーが発生します: ポインターに複数のインデックス指定は許容されません
        output = pointer[1, 2];
        Console.WriteLine("出力: " + output);
    }
}

コンパイルエラー CS0196: ポインターのインデックスを複数指定しないでください。

正しいインデックス指定例

単一のインデックスを用いて記述すれば、正しく動作するコード例は以下の通りです。

using System;
public class PointerCorrectExample
{
    public unsafe static void Main()
    {
        // サンプル用に配列を用意し、ポインター経由でアクセスする
        int[] array = { 10, 20, 30 };
        fixed (int* pointer = array)
        {
            // 正しい指定は単一のインデックスのみ
            int output = pointer[1]; // 配列の2番目の要素にアクセス
            Console.WriteLine("出力: " + output);
        }
    }
}

出力: 20

エラー原因の詳細解析

メモリ参照の仕組み

C#におけるポインターは、単純にメモリアドレスを保持する変数です。

そのため、アクセスする際は、メモリ内に連続して配置された要素に対して、pointer + index のようなアドレス計算を行います。

複数のインデックスを指定した場合、どのメモリアドレスにアクセスすべきか計算ができず、式の意味が曖昧になるためエラーとなります。

たとえば、

$Output = * (p o i n t e r + i n d e x)$

のように、正しい計算式は単一のインデックスで表されます。

C#の言語仕様との関連

C#の言語仕様では、ポインター型はあくまで単一アドレスを扱うための仕組みであり、配列などの複数次元データへの直接アクセスはサポートされていません。

そのため、ポインターに対して

pointer[a, b]

の記法を用いると、C#コンパイラは「ポインターに複数のインデックスを持たせることはできません」と判断し、コンパイルエラー CS0196 を発生させる仕様となっています。

対策と修正方法

インデックス指定の修正方法

複数指定から単一指定への変更

ポインターに対してアクセスする際は、単一のインデックスを指定することにより正しいアドレス計算が行われるよう修正する必要があります。

もし複数の値が必要な場合は、二次元配列など、別のデータ構造を利用することを検討してください。

下記のサンプルコードは、エラーとなるコードを正しく修正した例です。

using System;
public class PointerFixExample
{
    public unsafe static void Main()
    {
        // サンプル用に配列を用意し、固定ブロックでポインターに変換
        int[] array = { 100, 200, 300 };
        fixed (int* pointer = array)
        {
            // 複数指定ではなく、単一指定で正しい位置にアクセス
            int output = pointer[2]; // 配列の3番目の要素にアクセス
            Console.WriteLine("出力: " + output);
        }
    }
}

出力: 300

コード修正時の注意点

コード修正の際には、以下の点に注意する必要があります。

ポインター変数に対するアクセスは、必ず単一のインデックスを指定する。
アンセーフコードを利用する場合、unsafeブロックが正しく記述されているか確認する。
ポインターから配列に変換する際は、fixed文を利用し、ガベージコレクションによるメモリ移動から保護する。

これらの注意点を守ることで、エラー CS0196 の原因となる複数インデックス指定を回避することが可能です。

まとめ

この記事では、C#におけるポインターの基本仕様とインデックス指定ルールを解説しました。

アンセーフコードにおいては、ポインターは単一のインデックスのみでアドレス計算を行い、複数指定はCS0196エラーの原因となることが理解できます。

サンプルコードを通してエラーの再現例と正しい記述方法、さらに修正時の注意点について学ぶ内容となっております。