【2026年8月最新】C言語の配列完全ガイド｜宣言・初期化・ポインタ・多次元配列・Claude Code活用法

📚 用語解説

配列（Array）：C言語で同じ型の複数の値をメモリ上の連続した領域に格納するデータ構造。「arr[0]」「arr[1]」のように添字（インデックス）で各要素にアクセスする。添字は0から始まる（0始まり）。C言語の配列はポインタと密接に関係しており、配列名はその配列の先頭要素のアドレスを表すポインタとして機能する。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5];         /* 5要素のint型配列を宣言 */

    /* 各要素に値を代入 */
    arr[0] = 10;
    arr[1] = 20;
    arr[2] = 30;
    arr[3] = 40;
    arr[4] = 50;

    printf("arr[0] = %d\n", arr[0]);  /* 10 */
    printf("arr[4] = %d\n", arr[4]);  /* 50 */

    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main() {
    /* 方法1: 要素数を指定して初期化 */
    int arr1[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    /* 方法2: 要素数を省略（自動で5要素になる） */
    int arr2[] = {10, 20, 30, 40, 50};

    /* 方法3: 一部だけ初期化（残りは0になる） */
    int arr3[5] = {10, 20};  /* arr3[2]〜arr3[4]は0 */

    /* 方法4: 全要素を0で初期化 */
    int arr4[5] = {0};

    printf("%d\n", arr1[2]);  /* 30 */
    printf("%d\n", arr3[2]);  /* 0 */
    printf("%d\n", arr4[4]);  /* 0 */

    return 0;
}

初期化子リストで要素数を省略する（int arr[] = {10, 20, 30};）と、値の個数が自動的に要素数になります。後から要素を追加しても要素数を手動で変更しなくて済むため、保守しやすいコードになります。ただし、宣言後に追加代入する場合は要素数を明示する必要があります。

int arr[5];と宣言だけして値を代入せずにアクセスすると、そのメモリ領域にある不定の値（ゴミ値）が返されます。これは重大なバグの原因になります。配列を宣言したら必ず初期化するか、使う前に必ず値を代入してください。全要素を0にしたい場合は「int arr[5] = {0};」が最も安全です。

📚 用語解説

ポインタ（Pointer）：C言語でメモリのアドレス（番地）を格納する変数。「int *p;」で整数型を指すポインタpを宣言する。配列名はポインタとして機能するため、「int arr[5]」の場合、arrとだけ書くと配列の先頭要素（arr[0]）のアドレスを指すポインタになる。*(arr+1)はarr[1]と同じ意味になる（ポインタ演算）。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

    /* 配列名はポインタ（先頭要素のアドレス）として機能 */
    printf("arr = %p\n", arr);           /* 先頭アドレス */
    printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);  /* 同じアドレス */

    /* ポインタ演算でのアクセス（arr[1]と*(arr+1)は同じ） */
    printf("arr[1] = %d\n", arr[1]);     /* 20 */
    printf("*(arr+1) = %d\n", *(arr+1)); /* 20（同じ） */

    /* ポインタ変数に配列を代入 */
    int *p = arr;
    printf("p[2] = %d\n", p[2]);         /* 30 */
    printf("*(p+2) = %d\n", *(p+2));     /* 30（同じ） */

    return 0;
}

📚 用語解説

memcpy（メモリコピー関数）：C言語の標準ライブラリ（string.h）の関数。「memcpy(コピー先, コピー元, バイト数)」の形で使い、指定したバイト数分のメモリを丸ごとコピーする。配列のコピーに使う場合、バイト数は「sizeof(型) * 要素数」で計算する。文字列（char配列）のコピーにはstrncpy関数が安全。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    int src[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int dst[5];

    /* NG: =演算子では配列の値はコピーされない */
    /* dst = src;   コンパイルエラーになる */

    /* OK: memcpyを使った正しいコピー */
    memcpy(dst, src, sizeof(int) * 5);

    /* コピーされているか確認 */
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("dst[%d] = %d\n", i, dst[i]);
    }
    /* 出力: 10 20 30 40 50 */

    /* srcを変更してもdstは変わらない（独立したコピー） */
    src[0] = 999;
    printf("dst[0]はそのまま: %d\n", dst[0]);  /* 10 */

    return 0;
}

📚 用語解説

NULL終端文字（\0）：C言語の文字列が終わりを示す特別な文字。文字コードが0（ゼロ）の文字で、「\0」と書く。char型の配列で文字列を扱う場合、文字の後に必ず\0が付く。例：「Hello」を格納するには char str[6] = "Hello"; が必要（5文字 + \0 = 6バイト）。\0のぶんを忘れると文字列操作関数がメモリ境界を越えてしまう危険がある。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    /* 文字列の初期化方法1: 文字列リテラルで初期化 */
    char str1[10] = "Hello";  /* H-e-l-l-o-\0 で6バイト使用 */

    /* 文字列の初期化方法2: 文字配列で個別に指定 */
    char str2[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

    /* 表示 */
    printf("str1 = %s\n", str1);  /* Hello */
    printf("str2 = %s\n", str2);  /* Hello */

    /* 文字列の長さ（\0を除いた文字数） */
    printf("長さ: %zu\n", strlen(str1));  /* 5 */

    /* 文字列のコピー（strcpyではなくstrncpyが安全） */
    char dst[10];
    strncpy(dst, str1, sizeof(dst) - 1);
    dst[sizeof(dst) - 1] = '\0';  /* 安全のため末尾にNULLを明示 */
    printf("コピー: %s\n", dst);  /* Hello */

    return 0;
}

"Hello"という5文字の文字列を格納するには、char str[6]（5文字 + \0終端文字）が必要です。char str[5]と宣言してしまうと\0が入らず、printf等の文字列関数が正しく動作しない危険があります。また、strcpy関数ではバッファオーバーフローの危険があるため、セキュリティ観点からstrncpy（コピーする最大バイト数を指定できる）を使うことが推奨されます。

📚 用語解説

sizeof演算子：C言語で変数や型のバイトサイズを返す演算子。sizeof(int)は環境によって4、sizeof(char)は1、sizeof(double)は8など。配列全体に対して使うとバイト総量が返るため、「配列の要素数 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])」で計算できる。ただし、関数に配列をポインタとして渡した後でsizeofを使っても要素数は得られない（ポインタのサイズが返るため）。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};

    /* sizeof(配列全体)でバイト総量を取得 */
    printf("配列全体のバイト数: %zu\n", sizeof(arr));      /* 20（int 4バイト × 5要素）*/

    /* sizeof(要素1つ)で1要素のバイト数を取得 */
    printf("1要素のバイト数: %zu\n", sizeof(arr[0]));     /* 4 */

    /* 要素数の計算 */
    int count = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printf("要素数: %d\n", count);  /* 5 */

    /* 要素数を使ったループ（ハードコードを避ける） */
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
    }

    return 0;
}

実際のC言語のコードでは「#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))」というマクロを定義して使うことが多いです。ARRAY_SIZE(arr)と書くだけで要素数が取得でき、コードの可読性が上がります。

#include <stdio.h>

/* 配列を受け取る関数（int *arr または int arr[]と書く） */
void printArray(int arr[], int size) {
    /* 注意: ここでsizeof(arr)を使うとポインタのサイズ（8バイト）が返る */
    /* 要素数は引数のsizeを使う必要がある */
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
    }
}

/* 配列の全要素を合計する関数 */
int sumArray(int arr[], int size) {
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        total += arr[i];
    }
    return total;
}

int main() {
    int data[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    /* 配列と要素数を一緒に渡す（サイズを別引数で渡すのが慣習）*/
    printArray(data, size);
    printf("合計: %d\n", sumArray(data, size));  /* 150 */

    return 0;
}

配列を関数の引数に渡した後、関数内でsizeof(arr)を使っても配列全体のサイズは得られません。ポインタのサイズ（64bit環境では8バイト）が返るだけです。関数内で要素数が必要な場合は、必ず要素数を別の引数（int size）として渡す必要があります。これはC言語を学ぶ人が最もよく誤解するポイントの一つです。

#include <stdio.h>

int main() {
    /* 2次元配列の宣言: [行数][列数] */
    int matrix[3][4] = {
        {1,  2,  3,  4},   /* 0行目 */
        {5,  6,  7,  8},   /* 1行目 */
        {9, 10, 11, 12}    /* 2行目 */
    };

    /* 2重ループで全要素を処理 */
    int rows = 3;
    int cols = 4;
    for (int r = 0; r < rows; r++) {
        for (int c = 0; c < cols; c++) {
            printf("%3d", matrix[r][c]);
        }
        printf("\n");
    }

    /* 特定の要素にアクセス */
    printf("matrix[1][2] = %d\n", matrix[1][2]);  /* 7 */

    return 0;
}

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