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@maejimayuto

C言語ポインタを理解するための簡単な例〜誰でもわかるポインタのメリット〜

CC++ポインタ

ポインタを理解するためのステップ

  • 値と参照について
  • 関数の引数について
  • インスタンスについて
  • ポインタがない場合とある場合のサンプルコード
  • まとめ

値と参照について

メモリ上のデータは

  • アドレス -> 1000 ~ 1003
  • 値 -> メモリの中身

この2つで構成されているイメージです。
image.png
【C言語】ポインタ

アドレスのことを参照
値のことを値
と呼ぶのが一般的です。

関数の引数について

C 言語では、関数の引数に 値 しか渡すことができません。
なので、関数の引数にインスタンスを渡し、そのインスタンスに関数内で変更を加えるためには ポインタというアドレスを値として扱う変数 が必要になります！！！（ここ重要）

ポインタがない場合とある場合のサンプルコード

Main.c
#include <stdio.h>
typedef struct list {
    int first;
    int second;
    int sum;
    int sub;
} list;

// ポインタなしの関数
void sum_and_sub(list list) {
    printf("list address in sum(): %d\n", &list);
    list.sum = list.first + list.second;
    printf("sum in sum(): %d\n", list.sum);
    list.sub = list.first - list.second;
    printf("sub in sum(): %d\n", list.sub);
}

// ポインタありの関数
void sum_and_sub_pointer(list *list) {
    printf("list address in sum_pointer(): %d\n", list);
    list->sum = list->first + list->second;
    printf("sum in sum_pointer(): %d\n", list->sum);
    list->sub = list->first - list->second;
    printf("sub in sum_pointer(): %d\n", list->sub);
}

int main(void) {
    struct list list1;
    list1.first = 1;
    list1.second = 5;
    list1.sum = 0;
    list1.sub = 0;
    printf("list1 address in main(): %d\n", &list1);
    sum_and_sub(list1);
    printf("sum by sum(): %d\n", list1.sum);
    printf("sub by sum(): %d\n", list1.sub);
    sum_and_sub_pointer(&list1);
    printf("sum by sum_pointer: %d\n", list1.sum);
    printf("sub by sum_pointer: %d\n", list1.sub);
}

list1 address in main(): -1886710432
list address in sum(): -1886710416
sum in sum(): 6
sub in sum(): -4
sum by sum(): 0
sub by sum(): 0
list address in sum_pointer(): -1886710432
sum in sum_pointer(): 6
sub in sum_pointer(): -4
sum by sum_pointer: 6
sub by sum_pointer: -4

sum 関数では、呼び元で定義している .first, .second を受け取ることはできています。
が、 sum 関数内で .total に代入した値を呼び元の main 関数で参照することはできませんでした。

sum_pointer 関数では、 sum_pointer 関数内で .total に代入した値を呼び元の main 関数で参照することはできました〜〜

アドレスが、適切に渡されていることもわかると思います。

まとめ

インスタンスの中身を更新したけりゃポインタを使え

補足

非常に非常に簡単にポインタのメリット、概念を説明するための記事です。他にもいっぱいメリットはあります。
- 戻り値が一つだが、複数の値をインスタンス内に保持し、予呼び元に返却することができる
- メモリの節約になる

などなど
詳細は他の記事を見てくれよな！

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maejimayuto
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コメント

shiracamus@shiracamus
（編集済み）

C++ なら、参照渡し（変数共有）でアドレスを意識しなくて済むので楽なんですけどね。
あと、アドレスの表示は %p を使いましょう。

C++
#include <stdio.h>
typedef struct list {
    int first;
    int second;
    int sum;
    int sub;
} list;

// 参照渡し（変数共有）の関数
void sum_and_sub(list &list) {
    printf("list address in sum(): %p\n", &list);
    list.sum = list.first + list.second;
    printf("sum in sum(): %d\n", list.sum);
    list.sub = list.first - list.second;
    printf("sub in sum(): %d\n", list.sub);
}

int main(void) {
    struct list list1 = {
        .first = 1,
        .second = 5,
        .sum = 0,
        .sub = 0,
    };
    printf("list1 address in main(): %p\n", &list1);
    sum_and_sub(list1);
    printf("sum by sum(): %d\n", list1.sum);
    printf("sub by sum(): %d\n", list1.sub);
}
実行結果
list1 address in main(): 0xffffcc30
list address in sum(): 0xffffcc30
sum in sum(): 6
sub in sum(): -4
sum by sum(): 6
sub by sum(): -4
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maejimayuto@maejimayuto

@fujitanozomu ありがとうございます！

予備元→呼び元 修正 by fujitanozomu 2021/04/23 01:27

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maejimayuto@maejimayuto

アドレス表示用の変数があるんですね！
ありがとうございます。
勉強になります！

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fujitanozomu@fujitanozomu

ポインタのメリットということですが、参照が使えない(≒欠陥)のを補う程度のものであるならば「メリット」とは言いづらいのでは?

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taqu@taqu

リンク先は、maejimayutoさんのサイトですか？

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maejimayuto@maejimayuto

そうではないです

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taqu@taqu
（編集済み）

そうではないです

サイトの作者に許可を取ったか、偶然画像のピクセル値の全てが一致したということですね、理解しました。失礼いたしました。

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