3 ポインターとなにか

3.1 ポインター変数と演算子

3.1.2 アドレス演算子

変数のアドレスは，アドレス演算子(&)により取り出すことができる．たとえば，整数型変数 i と実数型変数 x のアドレスは，&iと&xとすると取り出すことができる．ここで，間接参照演算子&は，それに引き続く変数の先頭アドレスを取り出す演算子である．取り出したアドレスは，ポインターに

	pi=&i;
	px=&x;

のようにして代入できる．アドレス演算子(&)により変数の先頭アドレスを取り出して，代入演算子(=)を用いて，ポインター変数に代入している．

3.1.3 間接参照演算子

ポインター機能は，アドレスの格納のみに止まらず，そのアドレスが示しているデータの内容も表すことができる．今までの例の通り，ポインター変数には変数の先頭アドレスが格納されている．そして，ポインターの宣言の型から，そのポインターが指しているデータの内容までたぐり寄せることができる．ポインターpiとpxが示しているデータの値を，整数型変数 j と実数型変数 y に代入する場合

	j=*pi;
	y=*px;

と書く．ここで，アスタリスク(*)は間接参照演算子⁸で，ポインターが示しているアドレスのデータを取り出す演算子である．このようにアドレスのみならず，そのアドレスのデータの型までポインターは持っているから，これが可能なのである．このことから，アドレスとは言わずにポインター(pointer 指し示すもの)と言うのであろう．

まったくもって，紛らわしいことに，間接参照演算子と積の演算子は同じアスタリスク (*)をつかう．C言語の悪いところだが，そうなってしまっているので仕方ない．多分，コンパイラーは前後の式からどちらなのか判断しているのだろう．

-4pt

ポインター変数は，アドレスを格納する変数である⁹．
ポインターの宣言には，型名とアスタリスク(*)を付ける．
変数のアドレスを取り出すには，変数名の前にアンパサンド(&)をつける． &はアドレス演算子である．
ポインターが示しているデータの値を取り出すためには，ポインター変数の前にアスタリスク(*)をつける．*は間接参照演算子である．

3.2 プログラム例

リスト2に示すプログラムで，ポインターの意味とそれに関わる演算子の動作の基礎的なことを理解しよう．このプログラムの各行の内容は，以下の通りである．1行毎にきっちり理解することが重要である． -4pt

5行: 整数型のポインター変数pを宣言している．変数pは整数型のデータの先頭アドレスを格納する．
8行: 変数iの先頭アドレスをアドレス演算子&により取り出し，ポインター変数pに代入．
10行: 整数型変数iの先頭アドレスを変換指定子%pにより表示している．
11行: ポインター変数pの先頭アドレスを変換指定子%pにより表示している．
13行: 整数型変数iの値を16進数で表示している．変換指定子%0xを指定するとデータは16進数表示になる．
14行: ポインター変数pの値を16進数表示の変換指定子%0x により表示している．ただし，ポインターはアドレスなので，強制型変換(キャスト)により，符号なし整数にしている¹⁰．
16行: ポインターが指し示すアドレスに格納されているデータを表示している．

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void)
   4 {
   5   int *p;
   6   int i=0x11223344;
   7 
   8   p=&i;
   9 
  10   printf("address i %p\n", &i);
  11   printf("address p %p\n", &p);
  12 
  13   printf("value i %0x\n", i);
  14   printf("value p %0x\n", (unsigned int)p);
  15 
  16   printf("value *p %0x\n", *p);
  17 
  18   return 0;
  19 }

$\fbox{実行結果}$

	address i 0xbffff6b0
	address p 0xbffff6b4
	value i 11223344
	value p bffff6b0
	value *p 11223344

この実行結果から，メモリーは図7のようになっていることが分かる．ポインター p には，整数変数 i の先頭アドレスが格納されている．さらに，ポインターpに間接参照演算子*を作用(*p)させることにより，ポインターが指し示すアドレスの内容を取り出している．また，どんな変数でも，アドレス演算子&で，メモリーのアドレスが取り出せている．これらのことをしっかり理解すると，ポインターは難しくない．

**図 7:** リスト2のプログラム実行後のメモリーの内容
$\includegraphics[keepaspectratio, scale=1.0]{figure/pointer_in_memory.eps}$

3.3 ポインターに関係する演算子

ポインターに関係する演算子を表2にまとめておく．ただし，各変数は

	double x, *xp;

と宣言したとする．

**表 2:** 普通の変数とポインター変数に演算子を作用させた場合に取り出せる値． `&`:アドレス演算子．`*`:間接参照演算子
演算子	通常の変数(`x`)	ポインター変数(`xp`)	例
無し	格納されている値	格納されているアドレス	`x,xp`
&	変数のアドレス	ポインター変数のアドレス	`&x,&xp`
*	コンパイルエラーのため不可	ポインターが示すアドレスに格納されている値	`*xp`

まとめると，重要なことは以下の通りである．