配列: 並んだメモリ

壁のないコインロッカー。範囲外アクセスは自己責任。

配列

同じ型のデータを連続して並べたもの。

添字 (Index)

配列の要素番号。0から始まる。

境界チェック

アクセスが配列の範囲内か確認すること。C言語はこれを自動でやってくれない。

コインロッカー (Coin Lockers)

配列は「連番のコインロッカー」です。ロッカー番号（添字）は 0 から始まります（0, 1, 2...）。 C言語のロッカーには恐ろしい特徴があります。それは「仕切りがない」ことです。5個しか借りていないのに「6番目のロッカー」を開けようとすると、怒られずに「隣の人のロッカー（関係ないメモリ）」を平気で開けてしまいます。これがバグの温床です。

区切られたコインロッカー

配列は、メモリ上に連続して確保された「コインロッカーの列」です。0 から始まる番号（添字）で管理されます。

他の高級言語（PythonやJava）と違い、C言語の配列には 「壁（境界チェック）」がありません。サイズ5の配列に対して a[100] にアクセスしようとすると、エラーにならずに実行され、隣のメモリ（関係ないデータやプログラム自体）を書き換えてしまいます。これがセキュリティ脆弱性の原因トップランカー「バッファオーバーフロー」です。

配列の罠

やってはいけない2大アンチパターンです。

1
// ❌ バッファオーバーフロー
2
int a[5];
3
// 有効なのは 0, 1, 2, 3, 4 だけ
4
a[5] = 100; // 範囲外アクセス！
5

6
// ❌ 戻り値として返す
7
int* wrong_func() {
8
    int local[3] = {1, 2, 3};
9
    return local; // 関数終了時に消滅する！
10
}
11
// コンパイル警告が出ますが、無視して実行するとクラッシュします。

実践テクニック

要素数の計算

配列のサイズを自動計算するイディオムです。ループの上限などで使います。

1
// 配列の要素数を計算するイディオム
2
int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50, 60};
3

4
// 全体サイズ ÷ 1個分のサイズ ＝ 個数
5
int count = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
6
// 24 bytes / 4 bytes = 6

演習課題

課題1: 合計と平均

サイズ5の整数配列に好きな値を入れ、その合計と平均を計算して表示してください。

合格ライン

☐ 配列の添字が0から始まることを忘れない

☐ 範囲外アクセスの危険性を説明できる

☐ ローカル配列をreturnしてはいけない理由を知っている