C言語基礎知識14(ポインタとは)

ポインタとは

1.目的

ポインタについて理解する。
ポインタの使い方について理解する。

ポインタとは

2.ポインタとは

　・アドレスを格納する変数のこと。

　・取得したアドレスにデータの読み書きを行うことができる。

　ポインタのメリット
　・できることが増える。
　・高速化が出来る。
　・省メモリ化出来る。

　・引き渡した変数の値を変更できる。

アドレスについて：

　・

　参考：【C言語】ポインタを初心者向けに分かりやすく解説 | だえうホームページ

3.使い方

 型　変数; //アドレスを参照する変数
 
 //ポインタの宣言
 型 *ポインタ変数; 
 
 //ポインタの使用
 ポインタ変数 = &変数;   //変数のアドレスをポインタ変数に格納
 //ポインタに数値を入力
 *ポインタ変数 = 数値;

4.プログラムの作成(ポインタの宣言と入力)

#include <stdio.h>
int main(void){
    // Your code here!
    //変数宣言
    int x;      //通常の変数
    int *ptr;   //ポインタ変数

    //変数への入力
    x = 10;  	//x：Aの値を入れる
    ptr = &x;	//ptr：xのアドレスの値を入れる
    
    //出力確認
    printf("x=%d\n",x);         //変数xの値出力
    printf("ptr=%d\n", *ptr);	//指定されているアドレスに格納されている値を表示
    
    //ポインタ変数に入力
    *ptr = 20;
    //出力確認
    printf("x=%d\n",x);         //変数xの値出力
    printf("ptr=%d\n", *ptr);	//指定されているアドレスに格納されている値を表示
}

結果：https://paiza.io/projects/10XhwaAA1F_mTKKWKCaQlA?language=c

　プログラム説明

　・ポインタ変数ptrが、xのアドレスを指定する。

　・ptrが指しているアドレスに格納されているデータの値を20に変更。

　・変数xの値と、ptrが指すアドレスに格納されているデータを出力した。

5. プログラムの作成(関数にポインタで渡す:参照渡し)

#include <stdio.h>
 
 void funcA(int b)
 {
   b = 10;
 }
 
 void funcB(int *b)
 {
   (*b) = 200;
 }
 
 int main()
 {
   int a = 1;
   printf("a=%d\n", a);
 
   funcA(a);
   printf("funcA()の結果 : a=%d\n", a);
 
   funcB(&a);
   printf("funcB()の結果 : a=%d\n", a);
 
   return 0;
 }

実行結果：https://paiza.io/projects/0llplWenErAnXSQYZLG6pA?language=c

　プログラム説明

　・変数aを宣言

　・変数aを通常の変数として、引数にした場合と

　　変数aをポインタ変数として、引数にした場合を比較する。

　・変数aをポインタ変数として、引数にした場合、関数で引数の値を

　　変更すると、関数の呼び出し元の変数も、その値に変更される。

　参照渡しの使いどころ

　C言語を学び始めだと、参照渡しを使い所が分からなかったりする。

　実際にどういう場合に使うかというと、

　ループ分などで、関数を使用した時に、変数の値を保持したい時がある。

　そんな時に使えるのが参照渡しだ。

6. プログラムの作成(参照渡しとループ)

/*
　参照渡しをした場合と、通常の変数で渡した場合の
　ループによる関数のふるまいの違いを確認する。
*/
//ヘッダのインクルード
#include <stdio.h>

void func1(int set);
void func2(int *set);

int main(void){
    //変数宣言
    int set1=0; //func1関数へ渡すための変数
    int set2=0; //func2関数へ渡すための変数
    int i = 0;  //ループカウント用変数

    //ループ開始
   while(1){
        i += 1; //カウント+1
        printf("ループ%d回目\n",i);
       //関数の実行
        func1(set1);    //func1実行：set1を変数で渡す。
        func2(&set2);   //func2実行:set2をポインタで渡す
        if(i==3)break;  //ループ3回で抜ける。
    }
}

//変数set1を受け取り、+1して表示する関数
void func1(int set){
    set += 1;
    printf("func1=%d\n",set);
}

//変数set2をポインタで受け取り、+1して表示する関数
void func2(int *set){
    (*set) += 1;
    printf("func2=%d\n",*set);
}

実行結果：https://paiza.io/projects/38w03tLG4TS3Pc87MGjfvw?language=c

　※この実行結果のように、参照渡しで渡さなければ、変数の値が保持されない。

　組み込みなどで、スイッチが押されたら関数を実行する場合などによく使う。

7.プログラムの作成(ポインタでアドレスを指定しない場合のエラー)

#include <stdio.h>

int main(){
    char *ptr;                      //ポインタの宣言    
    printf("*ptr = %c\n", *ptr);    //ポインタに格納されている数値の表示
}

結果：https://paiza.io/projects/11s0zU8RtZl6l9ynYsP3Kw?language=c

　・ポインタの先が指定されていない状態で、使用しようとすると、エラーとなる。

　対処法

#include <stdio.h>

int main(){
    char *ptr;                      //ポインタの宣言    
    ptr = NULL;                     //ポインタの先をNULLにする。
    printf("*ptr = %c\n", *ptr);    //ポインタに格納されている数値の表示
}