C言語入門｜配列とString型の正体

配列の学習もひと通り終わって、
「よし、これで配列は理解できたぞ！」
……と言いたいところですが、ここで立ち止まっている人も多いはずです。

「配列の宣言って、どうしてこんな書き方なんだろう？」
「String型って、結局なにものなんだろう？」

実はこの2つ、
同じ正体 を持っています。

この章では、
配列とString型の本当の姿 をひもときながら、
これまで守ってきたルールの意味をスッキリ整理していきます。

配列宣言がしっくりこない理由

たとえば、次の配列宣言。

int values[10];

これを初めて見たとき、
「int 型の values[10] という変数？」
と感じた人も多いのではないでしょうか。

でも、正確にはこれは、

int 型の変数が10個ある
のではなく
int[10] 型の変数 values が1つある

という意味でしたね。

そう考えると、

int[10] values;

と書きたくなる気持ちも、よく分かります。

残念ながら、これはC言語の文法上できません。
でも、このモヤモヤを少しだけ解消してくれる仕組みがあります。

typedef で配列型に別名をつける

その仕組みが、typedef です。

typedef は、
既存の型に別名を与える命令 でしたね。

ここで、配列型に別名をつけてみましょう。

typedef int ScoreList[10];

この1行は、

int 型に別名をつけている
のではなく
int[10] 型に ScoreList という別名をつけている

という意味になります。

別名を使った配列宣言

先ほどの typedef を使うと、
配列宣言は次のように書けます。

プロジェクト名：7-11-1　ソースファイル名： sample7-11-1.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    typedef int ScoreList[10];
    ScoreList scores;

    scores[2] = 90;
    printf("%d\n", scores[2]);

    return 0;
}

この scores は、

int scores[10];

とまったく同じものです。

型名がひとまとまりになるので、
「これは10個のintを持つ配列なんだな」
と、頭の中でイメージしやすくなります。

String型という「おまじない」の正体

さて、ここで多くの人が
「あっ！」
と気づくポイントがあります。

あの有名な一文です。

typedef char String[1024];

これまで何となく
「文字列用の特別な型」
として使ってきた String 型。

でも、配列を理解した今なら、
もう意味がはっきり分かりますね。

String型はただのchar配列

この typedef の意味は、とてもシンプルです。

項目	内容
要素の型	char
要素数	1024
別名	String

つまり、

String型の正体は
要素数1024のchar配列型

ということです。

これまで扱ってきた String 型は、
単なる配列の別名 にすぎません。

String型から1文字ずつ取り出せる理由

String 型が配列だと分かると、
次のコードも自然に理解できます。

プロジェクト名：7-11-2　ソースファイル名： sample7-11-2.c

#include <stdio.h>

typedef char String[1024];

int main(void)
{
    String message = "CODE";

    printf("%c\n", message[0]);  // 'C'
    printf("%c\n", message[1]);  // 'O'
    printf("%c\n", message[2]);  // 'D'
    printf("%c\n", message[3]);  // 'E'

    return 0;
}

message[0] や message[1] は、
char配列の各要素 にすぎません。

String 型だから特別なのではなく、
配列だから1文字ずつ取り出せる。
それだけの話だったんですね。

String型の「ルール」の正体に気づこう

ここで、これまで守ってきた
String型のルールを思い出してください。

初期化以外で = 代入をしてはいけない。
計算や連結に使ってはならない。
演算子で比較してはならない。

なぜ、こんなに制限が多かったのでしょうか。

答えは、とてもシンプルです。

禁止されていた操作は配列の禁止事項そのもの

代入・計算・比較。

これらはすべて、
配列に対して行ってはいけない操作 でした。

String 型は配列です。
だから、

配列として禁止されている操作
＝
String型でも禁止されている操作

という関係になっていたわけです。

つまり、
String型のルールは「おまじない」ではなく、
ちゃんとした理由のある安全装置 だったのです。

文字列の表示だけが許されている理由

「でも、printfで文字列は表示できましたよね？」

そのとおりです。
これは、printf 命令の 特別扱い です。

printf("%s\n", message);

%s を使うと、

char配列を受け取って
先頭から1文字ずつ取り出し
終端まで順番に表示する

という処理を、printf が内部でやってくれます。

配列をそのまま表示しているのではなく、
1文字ずつ処理している からこそ、
例外的に許されているのです。

まとめ：String型は配列だった

最後に、この章の要点をまとめます。

配列型は typedef で別名をつけられる。
String型は char配列型の別名にすぎない。
String型のルールは配列のルールそのもの
特別なのは printf の %s だけ

正体が分かると、
「意味不明だった制約」が
「なるほど納得」に変わります。

C言語は、
理解が深まるほど楽しくなる言語です。

さあ、次は
配列と文字列のさらに深い核心
に踏み込んでいきましょう 😊