C言語基礎｜配列の受渡し

C言語基礎｜配列の受渡し

ここまでで「関数は部品」「依存しすぎる関数は再利用しにくい」という話をしてきましたよね。
その流れで次に出てくるのが 配列を関数に渡す（受け渡す） というテーマです。

C言語では、配列を関数に渡すときにちょっと独特なルールがあります。

• 配列そのものを丸ごとコピーして渡す、というより
  配列の先頭を指す情報（先頭アドレス）が渡る という振る舞いになります（※理由は後でしっかり説明します）
• だからこそ、関数側は 要素数を別に受け取る のが基本です

この「配列＋要素数をセットで渡す」型を身につけると、どんな配列にも使える 汎用関数 が作れるようになります。

サンプルプログラム

ここでは「1週間（7日）の歩数」と「1週間（7日）の睡眠時間」を入力して、それぞれの最大値を求めるプログラムを例に解説をします。

サンプル：2種類の配列を同じ関数で処理する

プロジェクト名：chap6-14-1　ソースファイル名：chap6-14-1.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。

// 2つの配列（歩数・睡眠時間）の最大値を求める

#include <stdio.h>

#define DAYS 7   // 1週間

//--- 要素数nの配列vの最大値を返す ---//
int max_of(const int v[], int n)
{
    int max = v[0];

    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (v[i] > max)
            max = v[i];
    }
    return max;
}

int main(void)
{
    int steps[DAYS];   // 歩数
    int sleep[DAYS];   // 睡眠時間（分）

    puts("1週間のデータを入力してください。");
    for (int i = 0; i < DAYS; i++) {
        printf("%d日目 歩数：", i + 1);
        scanf("%d", &steps[i]);
        printf("     睡眠(分)：");
        scanf("%d", &sleep[i]);
    }

    int max_steps = max_of(steps, DAYS);
    int max_sleep = max_of(sleep, DAYS);

    printf("歩数の最大＝%d\n", max_steps);
    printf("睡眠(分)の最大＝%d\n", max_sleep);

    return 0;
}

実行例

1週間のデータを入力してください。
1日目 歩数：6500
     睡眠(分)：420
2日目 歩数：7200
     睡眠(分)：360
3日目 歩数：5000
     睡眠(分)：480
4日目 歩数：9100
     睡眠(分)：390
5日目 歩数：8300
     睡眠(分)：450
6日目 歩数：10000
     睡眠(分)：300
7日目 歩数：7600
     睡眠(分)：510
歩数の最大＝10000
睡眠(分)の最大＝510

配列を渡すときの「見た目」と「実際」

ここがいちばん大事な感覚です。
コード上は「配列を渡している」ように見えるのに、実際は「先頭を指す情報を渡している」挙動になります。

配列の受渡しで起きていること

図：呼び出し側と関数側の対応

下の図は、関数 max_of を呼び出した瞬間のイメージです。

• v[0] は steps[0] と同じ
• v[5] は steps[5] と同じ
  つまり 関数内の v は、渡された配列そのものを指している ように振る舞います。

なぜ要素数を別で渡す必要があるの？

C言語の関数は、受け取った配列 v から「何個あるか」を自動では知れません。
なので、必ず自分で n を渡してあげるのが基本になります。

要素数を渡さないと困ること

関数頭部の読み方（書式と意味）

今回のキモはここです。

max_of の書式

• 返却値型：int
• 関数名：max_of
• 仮引数：const int v[] と int n

int max_of(const int v[], int n)

関数頭部のパーツ分解

const を付ける理由

max_of は「調べるだけ」で、配列の中身を変更しません。
なので const を付けておくと、「うっかり書き換え」をコンパイラが防いでくれて安全です。

この関数が「汎用的」になる理由（依存しない設計）

今回の max_of は、

• 特定の配列名に依存しない（stepsでもsleepでもOK）
• 固定の人数や日数に依存しない（7でも30でもOK）
• 外のマクロやグローバル変数に頼らない

つまり「部品」として完成度が高いです。

依存していないポイント

演習：配列の最小値を求めよう

「1週間の気温（7個）を入力して、最小値を表示する」プログラムを作成せよ。
最小値を求める関数 min_of を作って、main から呼び出すこと。

• 関数：int min_of(const int v[], int n);

解答例

プロジェクト名：chap6-14-2　ソースファイル名：chap6-14-2.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。

#include <stdio.h>

#define DAYS 7

int min_of(const int v[], int n)
{
    int min = v[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (v[i] < min)
            min = v[i];
    }
    return min;
}

int main(void)
{
    int temp[DAYS];

    puts("1週間の気温を入力してください。");
    for (int i = 0; i < DAYS; i++) {
        printf("%d日目：", i + 1);
        scanf("%d", &temp[i]);
    }

    printf("最小の気温＝%d\n", min_of(temp, DAYS));

    return 0;
}

解説（ポイントだけ）

• min_of は配列 temp を直接知らない。引数 v と n だけで動く。
• だから別の配列（湿度、売上、点数）でも同じ関数を使える。
• const を付けて「読むだけ」を明確化している。

重要ポイント（ここだけは覚えておく）

• 配列を関数に渡すときは、配列名だけ を渡す。
• 関数側は 型 引数名[] の形で受け取る。
• 要素数は別引数で渡す（超重要）
• 読むだけなら const を付けると安全