C言語基礎｜sizeof演算子の使い方

C言語基礎｜sizeof演算子の使い方

sizeof は「何バイト？」を聞く最強の物差し。―でも、書き方を間違えると“別のもの”を測っちゃう！

C言語で型や変数の大きさ（バイト数）を知りたいとき、登場するのが sizeof 演算子です。
配列の要素数を求めたり、構造体（12章で解説）のサイズを確認したり、メモリ確保の計算をしたり…使い道がめちゃくちゃ多い、超重要パーツですね。

ただ、sizeof は 書き方が2種類あって、さらに 括弧の有無や演算子の優先順位で意味が変わることがあります。
ここを最初にスッキリ整理しておくと、後の学習がかなりラクになります。

sizeof の2つの書き方

sizeof には次の2形式があります。

A：sizeof(型名)

• 括弧は必須（型名を直接書くときは必ず必要）

B：sizeof 式

• 式（変数、定数、計算式など）を対象にする
• 括弧は不要（ただし付けた方が安全で読みやすい）

表で整理

何をする演算子？（一言でいうと）

sizeof は、指定した対象が 何バイトの大きさかを調べる演算子です。
結果はバイト数で、型は size_t になります（表示は printf で %zu が定番です）。

重要：sizeof(式) は「式の型」を見ている

sizeof(式) は、式を実行して値を計算しているわけではなく、基本的に その式の型が何になるかを見て、その型のサイズを返します。

たとえば…

• int + int は int
• int + double は double
• char + 1 は（整数拡張で）int になりやすい。

という「型の昇格・変換」に引っ張られて、sizeof の結果も変わります。

図でイメージ：sizeof が見ているもの

（あくまでイメージ図です）

注意：演算子の優先順位で意味が変わる（超重要）

例：sizeof n+2 はどう解釈される？

sizeof n+2 は、たいてい次のように解釈されます。

• sizeof n が先に評価されて、その結果に + 2 する
  つまり (sizeof n) + 2 になる

一方、sizeof(n+2) は、

• n+2 という式の型（たいてい int）を見て、そのサイズを返す

表で比較

結論：sizeof と + や - を混ぜるときは、括弧で意図を固定するのが安全です。

サンプルプログラム

「いろんな型・変数・式の sizeof をまとめて観察する」プログラムを例に解説をします。

プロジェクト名：chap7-10-1　ソースファイル名：chap7-10-1.c

// sizeof の基本をまとめて確認する
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char        c = 1;
    int         n = 10;
    long long   big = 1000;
    double      d = 0.5;

    puts("sizeofの結果をまとめて確認しよう！");

    // A: sizeof(型名)
    printf("sizeof(char)      = %zu\n", sizeof(char));
    printf("sizeof(int)       = %zu\n", sizeof(int));
    printf("sizeof(long long) = %zu\n", sizeof(long long));
    printf("sizeof(double)    = %zu\n", sizeof(double));

    puts("---- 変数（B: sizeof 式） ----");
    printf("sizeof(c)   = %zu\n", sizeof(c));
    printf("sizeof(n)   = %zu\n", sizeof(n));
    printf("sizeof(big) = %zu\n", sizeof(big));
    printf("sizeof(d)   = %zu\n", sizeof(d));

    puts("---- 式（結果の型に注目） ----");
    printf("sizeof(c + 1)     = %zu\n", sizeof(c + 1));
    printf("sizeof(n + 1)     = %zu\n", sizeof(n + 1));
    printf("sizeof(n + d)     = %zu\n", sizeof(n + d));
    printf("sizeof(big + n)   = %zu\n", sizeof(big + n));

    puts("---- 優先順位の例（括弧で差が出る） ----");
    printf("sizeof n + 2      = %zu\n", sizeof n + 2);
    printf("sizeof(n + 2)     = %zu\n", sizeof(n + 2));

    return 0;
}

このプログラムの見どころ

c は char だけど、c + 1 は int になりやすい
  → sizeof(c) と sizeof(c + 1) が違うことがある

n + d は double になりやすい
  → sizeof(n + d) は sizeof(double) と同じになりやすい

sizeof n + 2 は (sizeof n) + 2
sizeof(n + 2) は (n + 2) の結果の型のサイズ

使った命令（演算子・関数）の書式と役割

sizeof（演算子）

• 書式
  sizeof(型名)
  sizeof 式
• 役割
  対象のバイト数を返す（結果の型は size_t）

printf（関数）

• 書式（よく使う形）
  printf(書式文字列, 値1, 値2, ...);
• 役割
  画面に整形して表示する
• size_t を表示する書式指定
  %zu

puts（関数）

• 書式
  puts(文字列);
• 役割
  文字列を表示し、最後に改行も付けてくれる

演習問題

演習7-1：括弧で意味が変わる sizeof

次の式のうち、同じ値になりやすい組と、意味が変わって値が変わりやすい組を答え、理由を説明せよ。
ここで n は int 型の変数とする。

1. sizeof(n)
2. sizeof n
3. sizeof n + 2
4. sizeof(n + 2)
5. sizeof((double)-1)

解答例・解説

まず、同じになりやすい組

１．sizeof(n) と 2) sizeof n
　どちらも n の型（int）のサイズを測る

２．は括弧省略形（読みやすさのため 1) 推奨）

意味が変わって値が変わりやすい組

３．sizeof n + 2
　(sizeof n) + 2 と解釈されやすい
　n のサイズに 2 を足しているだけ（測る対象は n）

４．sizeof(n + 2)
　n + 2 という式の結果の型（たいてい int）のサイズ

とは別物になりやすい

型変換が絡む例

５．sizeof((double)-1)
　(double)-1 は double 型の式
　つまり sizeof(double) と同じになりやすい

ポイントまとめ

• sizeof と + や - を混ぜるときは、括弧で意図を固定する。
• sizeof(式) は式の結果の型に注目する。