C言語基礎｜配列のしくみ
「配列のしくみ」序章（導入）
C言語を勉強していると、こんな場面がよく出てきます。
- 5人（あるいは300人！）分の点数をまとめて扱いたい。
- 1週間分の売上、12か月分の気温、100個のセンサー値…「同じ種類のデータ」がズラッと並ぶ。
- 「何番目？」で指定して、繰り返し処理で一気に計算したい。
もし毎回 tensu1, tensu2, tensu3... みたいに変数を増やしていくと、書くのもしんどいし、管理もミスりやすいんですよね。
そこで登場するのが 配列（array） です。配列を使うと、同じ型のデータを“ひとまとめ”にして、番号（添字）でスイスイ扱える ようになります。
まず結論：配列ってなに？
配列を一言でいうと、こうです。
同一型の変数（要素）が、直線状に連続して並んだもの
「要素（element）」＝配列の中に入っている1個1個の値、と思ってOKです。
例：変数を5個並べると何がつらい？
たとえば「5日分の売上（杯数）」を入力して合計と平均を出したいとします。
| 方法 | 書き方の雰囲気 | 人数/日数が増えたら |
|---|---|---|
| 変数を個別に用意 | cup1, cup2, cup3... | 変数が増殖して地獄になりがち。 |
| 配列を使う | cups[0] ～ cups[4] | 300個でも同じ書き方で回せる。 |
配列の強さはここで、同じ処理を「繰り返し」でまとめられるのが超重要ポイントです。
サンプルプログラム
やること
- 5日分の「カフェの売上杯数」を入力
- 合計と平均を表示
プロジェクト名：chap5-1-1 ソースファイル名：chap5-1-1.c
Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。
// 5日分の売上(杯数)を読み込んで合計と平均を表示
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int cups[5]; // 5日分の売上(杯数)
int sum = 0; // 合計
int i; // ループ用
printf("5日分の売上(杯数)を入力してください。\n");
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d日目：", i + 1);
scanf("%d", &cups[i]);
sum += cups[i];
}
printf("合計杯数：%d\n", sum);
printf("平均杯数：%.1f\n", (double)sum / 5);
return 0;
}実行例
5日分の売上(杯数)を入力してください。
1日目：83
2日目：95
3日目：85
4日目：63
5日目：89
合計杯数：415
平均杯数：83.0このプログラムで出てきた“配列の道具箱”
➀ 配列の宣言（使うための準備）
配列は次の形で宣言します。
| 目的 | 書式 | 例 |
|---|---|---|
| 要素型・配列名・要素数を指定して作る | 要素型 配列名[要素数]; | int a[5]; |
今回の例では、
- 要素型：int
- 配列名：cups
- 要素数：5
なので int cups[5]; です。
要素数は「定数式」が原則ってどういう意味？
この章の基本としては、要素数は 5 や 100 のようにコンパイル時に決まる値にする、という考え方です。
（Cでは条件次第で実行時に決まる可変長配列もありますが、まずは“固定サイズ”でしっかり身につけるのが安心です。）
➁ 添字（index）— 番号は 0 から始まる
配列は 添字 で要素を指定します。
| 用語 | 意味 | 例 |
|---|---|---|
| 先頭要素 | 添字 0 | cups[0] |
| 末尾要素 | 添字（要素数 - 1） | cups[4]（要素数5なら） |
ここ、めちゃ大事です。
要素数が5でも、添字は 0～4 です。
➂ 図でイメージ：配列は「連続して並ぶ」
int a[5]; を作ると、イメージはこんな感じです。
さらに “連続している” をメモリっぽく描くと
つまり配列は、同じ型の箱がズラッと等間隔で並ぶ感じです。
ループで処理が一気にラクになる理由
今回、入力と合計計算はこの部分でまとめています。
- for (i = 0; i < 5; i++) で i を 0 から 4 まで動かす
- cups[i] で「i番目の要素」にアクセスする
| i の値 | 指す要素 | 画面表示の「◯日目」 |
|---|---|---|
| 0 | cups[0] | 1日目 |
| 1 | cups[1] | 2日目 |
| 2 | cups[2] | 3日目 |
| 3 | cups[3] | 4日目 |
| 4 | cups[4] | 5日目 |
この仕組みのおかげで、たとえば「30日分」に増やしても、
- 配列の要素数
- ループ回数
を変えるだけで対応しやすくなります。
+= は「左辺に右辺を加えて、左辺に戻す」
sum += cups[i]; は次と同じ意味です。
| 書き方 | 意味 |
|---|---|
| sum += cups[i]; | sum = sum + cups[i]; |
「合計に足し込む」定番の書き方なので、手に馴染ませると強いです。
平均で (double) を付けている理由（超重要）
(double)sum / 5 になっているのは、小数つき平均をちゃんと出すためです。
| 書き方 | 起きること |
|---|---|
| sum / 5 | どっちも整数なので、割り算結果が整数になり小数が切り捨てられる。 |
| (double)sum / 5 | sum を double に変えてから割るので、小数も保持できる。 |
つまり (double) は 型変換（キャスト） で、計算の種類を「実数計算」に寄せるための合図です。
scanf と &cups[i] の意味
scanf("%d", &cups[i]); の & は「アドレスを渡す」ために使います。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| cups[i] | i番目の要素そのもの |
| &cups[i] | i番目の要素の“場所”（アドレス） |
| scanf | 入力された数値を、その場所に書き込む |
配列の要素も、普通の変数と同じく「箱」なので、scanf には 箱の場所 を教えてあげる必要がある、という感覚です。
ありがちなミス：範囲外アクセス（添字の暴走）
配列で怖いのはこれです。
| ミス | 例 | 何が起きる？ |
|---|---|---|
| 添字が範囲外 | cups[5] に入れる | 配列の外のメモリを壊す可能性がある（バグの温床） |
| ループ条件ミス | i <= 5 で回す | 最後に i=5 になって範囲外に触れる |
安全の基本は 0 以上、要素数未満（i < 要素数）です。
最後に：この記事でつかむべき感覚
- 配列は「同じ型の箱が連続で並んだセット」
- 添字は 0 から始まり、末尾は 要素数 - 1
- for と組むと、「同じ処理」を短く・正確に書ける。
- += は合計などの“足し込み”で頻出
- 平均など小数が必要なら、キャストで実数計算にする。
ここが腹落ちすると、次に出てくる「配列とループ」「配列の初期化」「文字列（char配列）」が一気に読みやすくなります。