【ポインタ＝番地？】
前回のパターン２の続きです。下記のように宣言していました。
┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ int* a; ┃
┃ int b[100]; ┃
┃ ┃
┃ a = &b[0]; /* ｉｎｔ型の配列ｂの先頭アドレスが a に代入される。*/ ┃
┃ /* ちなみに、配列は［］を省略すると番地を示すので */ ┃
┃ /* a = b */ ┃
┃ /* と表記しても同じ。 */ ┃
┃ ┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
ポインタ変数ａに配列（ｂ［１００］）の先頭アドレスを代入しています。
図に表すと以下のようなります。 ( ※int を４バイトとして考えています。 )
ポインタ変数 a 配列 b[100]
┏━━━━━━┓ ┏━━━━━━┓
┣ ┫ ┣ ┫
┣ ┫ ┣ b[0] ┫
┣ ┫ ┣ ┫
┗━━━━━━┛ ┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[1] ┫
┣ ┫
┣━━━━━━┫
┃ : ┃
┃ : ┃
┃ : ┃
┃ : ┃
┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[98] ┫
┣ ┫
┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[99] ┫
┣ ┫
┗━━━━━━┛
b[100] と宣言すると配列で使用できる添え字は０〜９９の１００個です。
Ｃ言語の添え字は０から始まります。
ここで、便宜上 配列ｂの先頭アドレスを１００番地とすると、図は以下のように
なります。
ポインタ変数 a ｱﾄﾞﾚｽ 配列 b[100]
a ┏━━━━━━┓ 100 ┏━━━━━━┓
┣ ┫ ┣ ┫
┣ 100 ┫ ┣ b[0] ┫＝ *(a + 0)
┣ ┫ ┣ ┫
┗━━━━━━┛ 104 ┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[1] ┫＝ *(a + 1)
┣ ┫
108 ┣━━━━━━┫
: ┃ : ┃
: ┃ : ┃
: ┃ : ┃
: ┃ : ┃
392 ┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[98] ┫＝ *(a + 98)
┣ ┫
396 ┣━━━━━━┫
┣ ┫
┣ b[99] ┫＝ *(a + 99)
┣ ┫
┗━━━━━━┛
前回、
「ポインタ変数の頭に *（アスタリスク）をつけると番地の内容を示す」
と書きましたね？
今回もその法則が適応されます。つまり。
「*a の値と b[0] の値は同じ」
ということが言えます。
少し見方を変えてみると以下のように見ることができます。
「*(a+0) の値と b[0] の値は同じ」
そして、
「*(a+n) の値と b[n] の値は同じ」 （ｎは０からの整数）
とも、言うことができます。
ここで、疑問があがります。
「変数ａの値は 100（番地）なのに、+1 をすると b[1] （104番地）の内容を示している？？」
→ ここが、Ｃ言語のポインタと番地（アドレス）の違いなのです！
ポインタ変数の +1 は配列との互換性を保つため型のサイズ分アドレスが加算されます。
ここではｉｎｔを４バイトとしているので、アドレスが +4 されて b[1] と *(a+1)の
内容が一致するわけです。
この部分が通常の変数とポインタ変数の違いなんです。
もし、変数ａがｃｈａｒ型のポインタ変数 ( char* a ) で宣言されて、
配列ｂがｃｈａｒ型の配列 (char b[100]) で宣言されていた場合は
a = 100 番地と仮定すると charのサイズ は １バイトなので
a + 1 = 101 (番地)
a + 2 = 102 (番地)
a + 3 = 103 (番地)
: :
: :
: :
と、内部的にアドレスが計算されます。
もちろん、short型のポインタ変数 (short* a) ならば、
short型 のサイズ は 2バイトなので
a + 1 = 102 (番地)
a + 2 = 104 (番地)
a + 3 = 106 (番地)
: :
: :
: :
となっていきます。
もちろん、このアドレス計算はコンパイラが自動的に行ってくれるので
プログラマはアドレス計算を意識せずにプログラムを組めるわけです。
【今回のまとめ】
・ポインタと配列は等価に扱うことができる。
・ポインタ変数の加算・減算は型のサイズに依存する。
