C言語基礎｜文字列のコピー

C言語基礎｜文字列のコピー

ポインタを1文字ずつ進めるだけ！―C流の高速・美しい文字列コピーを体に覚えよう。

文字列を扱っていると、「別の配列へコピーしたい」場面が必ず出てきます。
たとえば、入力を一旦バッファに受けてから本体へ反映したり、加工用の作業領域へ移したりですね。

ここで大事なのは、C言語の文字列は**'\0'（ナル文字）で終わる char の並び**だということ。
コピーも結局は、

• 先頭から1文字ずつ
• '\0' が出るまで
• コピー先へ代入しながら進む

というシンプルな繰り返しになります。
この「1文字ずつ進む」を、添字ではなくポインタの増分（++）で書くのが、C熟練者っぽい書き方です。

サンプルプログラム

ご指定どおり、元の ABC やメッセージを使わず、別の日本語メッセージに置き換えたシンプル例です。

プロジェクト名：chap11-5-1　ソースファイル名：chap11-5-1.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。

#include <stdio.h>

// 文字列srcをdstにコピーする（dstを返す）
char *str_copy(char *dst, const char *src)
{
    char *top = dst;

    while (*dst++ = *src++) {
        // 代入が0（'\0'）になるまで続く
    }

    return top;
}

int main(void)
{
    char text[128] = "はじめの文字列";
    char buf[128];

    printf("現在の text：%s\n", text);

    printf("新しく入れたい言葉：");
    scanf("%127s", buf);

    str_copy(text, buf);

    printf("更新後の text：%s\n", text);

    return 0;
}

まず押さえる：文字列コピーがやっていること

コピー処理の全体像

表の説明

• 「終端の '\0' もコピーする」のが超重要です。これがないとコピー先が文字列になりません。

関数 str_copy の引数と返り値

関数の書式

• 書式：char *str_copy(char *dst, const char *src);

引数の意味

表の説明

• const char * は「コピー元は読むだけだよ」という安全宣言です。
• dst の中身を書き換えるので dst 側は const を付けません。

返り値 char * が返すもの

この関数は top（コピー先の先頭アドレス） を返します。
途中で dst はどんどん進んでしまうので、先頭を覚えておくために top を使います。

while (*dst++ = *src++) の“2段階”を分解する

ここがこの記事の核心です。短い式に見えますが、やっていることは筋が通っています。

*dst++ = *src++ の評価の流れ

表の説明

• while の条件は「代入式そのもの」です。
• Cでは代入式の値は「代入後の左辺の値」になります。
  つまり、コピーした文字が '\0'（数値として0）になった瞬間に while が終わります。

図でつかむ：コピーが進む様子

例として src が "NEKO" のときの流れです。

1文字ずつコピーし、'\0' で止まる

src:  'N'  'E'  'K'  'O'  '\0'
       ↑
      src

dst:  [  ] [  ] [  ] [  ] [  ]
       ↑
      dst

1回目: 'N' をコピー → 両方進む
2回目: 'E' をコピー → 両方進む
3回目: 'K' をコピー → 両方進む
4回目: 'O' をコピー → 両方進む
5回目: '\0' をコピー → 条件が0 → ループ終了

図の説明

• コピーは「見える文字」だけじゃなく、最後の '\0' も含めて完成します。
• '\0' をコピーした瞬間に終了するので、ちょうどよく止まります。

添字で書く別解との比較（なぜポインタ版が好まれる？）

添字版（わかりやすい形）だと、だいたいこうなります。

int i = 0;
while (dst[i] = src[i]) {
    i++;
}

添字版とポインタ版の違い

表の説明

• 添字版は読みやすいです。最初はこれでもOK。
• ポインタ版は「加算して参照外し」を毎回書かずに済む分、コードが締まります。
  （実際の最適化はコンパイラがやるので、必ず速いと断言はしないけど、意図としては効率的になりやすい、という理解でOKです。）

登場する命令（関数）の書式と役割

scanf

• 書式：scanf(書式文字列, 格納先...);
• 何をする命令？：標準入力から読み取り、指定した場所へ格納する
• 今回のポイント：%127s
  ・buf は 128 文字分の配列
  ・最大127文字を読み、最後に '\0' を付ける余裕を確保（安全策）

printf

• 書式：printf(書式文字列, 引数...);
• 何をする命令？：指定した形式で表示する

注意点（実務で事故りやすいところ）

よくある落とし穴

表の説明

• 文字列コピーは「コピー先のサイズ」が命です。ここだけは口酸っぱく言いたいポイントです。