C言語のポインタとは？&と*で学ぶメモリアドレス

// 値とアドレスを確認する最小例
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 42;
    char c = 'X';

    printf("a の値   = %d\n", a);
    printf("a の場所 = %p\n", (void*)&a); // %p でアドレス表示。void* へキャストが慣例

    printf("c の値   = %c\n", c);
    printf("c の場所 = %p\n", (void*)&c);

    return 0;
}

// ポインタ経由で値を書き換える
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 10;
    int *p = &x;         // p は x のアドレス(場所)を保持

    printf("書き換え前: x = %d\n", x);
    *p = 99;             // *p は「p が指す場所の中身」を意味する。ここで x を変更
    printf("書き換え後: x = %d\n", x);

    return 0;
}

// & 演算子の基本
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int v = 7;
    int *pv = &v;  // v のアドレスを取得して pv に格納
    printf("v のアドレス = %p\n", (void*)&v);
    printf("pv の値      = %p\n", (void*)pv); // pv そのものは「アドレスという値」
    return 0;
}

// * 演算子で読み書き
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int n = 5;
    int *pn = &n;

    int read = *pn;   // 読み取り(右辺)
    *pn = 123;        // 書き込み(左辺)

    printf("read = %d, n = %d\n", read, n);
    return 0;
}

// & と * の最小セット
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 10;

    int *p = &x;           // & でアドレスを得てポインタに入れる
    printf("p(場所)   = %p\n", (void*)p);
    printf("&x(場所)  = %p\n", (void*)&x);
    printf("*p(中身)  = %d\n", *p);

    *p = *p + 1;           // 中身を書き換える
    printf("x の新しい値 = %d\n", x);

    return 0;
}

// ポインタ型とサイズの違いを観察
#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 0;
    double y = 0.0;

    int *pi = &x;
    double *pd = &y;

    printf("sizeof(pi)  = %zu (ポインタ自体のサイズ)\n", sizeof(pi));
    printf("sizeof(*pi) = %zu (指す先の型のサイズ: int)\n", sizeof(*pi));
    printf("sizeof(pd)  = %zu\n", sizeof(pd));
    printf("sizeof(*pd) = %zu (指す先の型のサイズ: double)\n", sizeof(*pd));

    return 0;
}

// 推奨
int *p;
int *q;

// 非推奨(意図せず q はポインタにならない)
int* p_bad, q_bad; // p_bad は int*、q_bad は int

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int v = 100;
    int *pv = &v; // 宣言と同時に初期化

    printf("*pv = %d\n", *pv);
    return 0;
}

// NULL 初期化と安全なチェック
#include <stdio.h>
#include <stddef.h> // NULL の定義

int main(void) {
    int *p = NULL; // 何も指していないことを明示

    if (p == NULL) {
        printf("p は NULL。まだ有効なアドレスを指していません。\n");
    }

    int x = 3;
    p = &x; // ここで初めて有効なアドレスを設定
    printf("p が指す値 = %d\n", *p);

    return 0;
}

// 悪い例: 型不一致 (コンパイル時に警告/エラーになる可能性)
double d = 1.23;
// int *pi = &d;            // NG: double のアドレスを int* に代入

// 回避例: void* は汎用ポインタだが、そのままでは中身に触れない
void *pv = &d;              // OK: どんな型のアドレスでも入る
// printf("%d\n", *pv);     // NG: void* は型不明なのでデリファレンス不可

// 正しい基本方針: 指す先の型に合わせる
double *pd = &d;            // OK

int x = 10;
int *p;

// p = x;      // NG: p はアドレスを入れる場所。x は値(10)でありアドレスではない
p = &x;        // OK: &x はアドレス

// *p = &x;    // NG: *p は中身(int)。そこにアドレスを代入している
*p = 20;       // OK: 中身(int)に 20 を代入

int x = 5;
int y = 99;
int *p = &x;

*p = y;  // p が指す先(= x)に y の値を入れる。結果として x が 99 になる

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int v = 7;
    int *p = &v;

    printf("&v = %p, p = %p, *p = %d\n", (void*)&v, (void*)p, *p);
    return 0;
}

// user_count の住所を持つカウンタポインタ
int user_count = 0;
int *p_count = &user_count;     // p_count は user_count のアドレス

// p_count 経由で user_count をインクリメント
(*p_count)++;