【C言語】値渡しだと変わらない? 参照渡しとの違いと落とし穴

#include <stdio.h>

// 値渡し: 引数xは呼び出し元aの「コピー」
void increment(int x) {
    printf("  [increment] 受け取ったx=%d\n", x);
    printf("  [increment] xのアドレス=%p\n", (void*)&x);
    x++;  // ここで増えるのは「コピー」のx
    printf("  [increment] インクリメント後x=%d\n", x);
}

int main(void) {
    int a = 10;
    printf("[main] 呼び出し前 a=%d\n", a);
    printf("[main] aのアドレス=%p\n", (void*)&a);

    increment(a);  // aの値(10)がxにコピーされる

    printf("[main] 呼び出し後 a=%d\n", a);  // aは変わらない
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

void print_array(const int *arr, size_t n) {
    // 表示のためのユーティリティ(配列は変更しない)
    for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
        printf("%d%s", arr[i], (i + 1 == n) ? "\n" : " ");
    }
}

// 配列引数は「int *arr」と同義。arrは配列の先頭要素のアドレスを指すポインタ。
void set_to_zero(int arr[], size_t n) {
    printf("  [set_to_zero] arr(ポインタ)=%p, sizeof(arr)=%zu\n",
           (void*)arr, sizeof(arr));  // ここはポインタのサイズ(例: 8バイト)
    for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
        arr[i] = 0;  // アドレスの指す先(呼び出し元の配列)を書き換える
    }
}

int main(void) {
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printf("[main] a(先頭アドレス)=%p, sizeof(a)=%zu\n",
           (void*)a, sizeof(a));  // ここは配列全体のサイズ(例: 20バイト)

    printf("[main] 変更前: ");
    print_array(a, 5);

    set_to_zero(a, 5);

    printf("[main] 変更後: ");
    print_array(a, 5);

    return 0;
}

#include <stdio.h>

void set_zero_by_value(int x) {
    // xは呼び出し元のコピー。ここで代入しても呼び出し元には影響しない
    x = 0;
}

void set_zero_by_pointer(int *px) {
    // pxは「アドレスのコピー」だが、指す先は呼び出し元の変数
    printf("  [set_zero_by_pointer] 受け取ったアドレス=%p\n", (void*)px);
    *px = 0;  // 呼び出し元の変数を書き換える
}

int main(void) {
    int a = 42;

    printf("[main] 初期 a=%d, &a=%p\n", a, (void*)&a);

    set_zero_by_value(a);
    printf("[main] 値渡し後 a=%d\n", a);  // 変わらない

    set_zero_by_pointer(&a);
    printf("[main] ポインタ渡し後 a=%d\n", a);  // 0に更新される

    return 0;
}

// 危険: &がないため、scanfは不正なアドレスに書き込もうとする
int x;
scanf("%d", x);  // 誤り

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x;
    printf("整数を入力してください: ");
    if (scanf("%d", &x) != 1) {
        printf("読み取りに失敗しました\n");
        return 1;
    }
    printf("入力されたx=%d\n", x);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

// 安全にインクリメントする。無効なポインタを弾く
void safe_increment(int *px) {
    if (px == NULL) {
        fprintf(stderr, "エラー: NULLポインタを受け取りました\n");
        return;
    }
    (*px)++;
}

int main(void) {
    int *p = NULL;     // 明示的にNULLで初期化
    safe_increment(p); // エラー扱い

    int v = 10;
    safe_increment(&v);  // 有効なアドレスを渡す
    printf("v=%d\n", v);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    int data[1000];  // およそ4KB
} Big;

// 値渡し: Big全体がコピーされる。bの変更は呼び出し元に反映されない
void init_by_value(Big b) {
    b.data[0] = 999;  // コピー側を書き換え
    printf("  [by value] &b=%p, sizeof(b)=%zu\n", (void*)&b, sizeof(b));
}

// ポインタ渡し: コピーされるのはアドレスのみ。呼び出し元の実体にアクセス
void init_by_pointer(Big *pb) {
    pb->data[0] = 999;  // 呼び出し元の実体を書き換え
    printf("  [by pointer] pb=%p, sizeof(*pb)=%zu\n",
           (void*)pb, sizeof(*pb));
}

int main(void) {
    Big x;
    memset(&x, 0, sizeof x);

    printf("[main] &x=%p, sizeof(x)=%zu\n", (void*)&x, sizeof x);

    init_by_value(x);  // 大きなコピーが発生
    printf("[main] 値渡し後 x.data[0]=%d\n", x.data[0]);  // 0のまま

    init_by_pointer(&x);  // アドレスのみコピー
    printf("[main] ポインタ渡し後 x.data[0]=%d\n", x.data[0]);  // 999に更新

    return 0;
}