C++配列完全ガイド：宣言、初期化、アクセス、実践例

C++ 配列

このチュートリアルでは、C++配列の宣言、初期化、アクセス、操作を実践的なコード例で解説します。

C++において配列は、同じ型の要素を固定サイズで格納する単一の変数です。例えば、27人の学生がいるクラスで成績を管理する場合：

double grade[27];

ここでは grade が最大27個の double 値を保持できます。一度宣言すると、配列のサイズと要素型は変更できません。

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C++ 配列の宣言

dataType arrayName[arraySize];

例：

int x[6];

解説：

• int – 要素型
• x – 配列名
• 6 – 要素数

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C++ 配列要素へのアクセス

各配列要素はインデックスで識別され、0から始まります。要素の取得・変更には：

// 配列要素へのアクセス構文
array[index];

上記の配列 x を考えます。

重要ポイント

• インデックスは 0 から始まる（例: x[0] が最初の要素）
• サイズ n の配列では、最後のインデックスは n-1（ここでは x[5]）
• 配列要素は連続したメモリアドレスに格納される。x[0] が 2120d から始まるなら、int が4バイトなので x[1] は 2124d、x[2] は 2128d など

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C++ 配列の初期化

配列は宣言時に初期化できます：

// 配列の宣言と初期化
int x[6] = {19, 10, 8, 17, 9, 15};

または、コンパイラにサイズを推測させることもできます：

// 配列の宣言と初期化
int x[] = {19, 10, 8, 17, 9, 15};

提供される要素数が配列サイズより少ない場合、残りの要素はC++ではゼロ初期化されます。

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配列要素の挿入と出力

int mark[5] = {19, 10, 8, 17, 9};
// 4番目の要素を9に変更
mark[3] = 9;
// ユーザー入力を受け取り3番目の位置に格納
cin >> mark[2];
// ユーザー入力を受け取りi番目の位置に挿入
cin >> mark[i-1];
// 最初の要素を出力
cout << mark[0];
// i番目の要素を出力
cout >> mark[i-1];

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実例 1: 配列要素の表示

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5] = {7, 5, 6, 12, 35};
    cout << "The numbers are: ";

    // 範囲ベースforループで配列要素を出力
    for (const int &n : numbers) {
        cout << n << " ";
    }
    cout << "\nThe numbers are: ";

    // 従来のforループで配列要素を出力
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }
    return 0;
}

出力

The numbers are: 7 5 6 12 35
The numbers are: 7 5 6 12 35

両ループで同じ結果になります。値の読み取りのみなら範囲ベースループが推奨されます。不要なコピーを避けられるためです。

注意: const int &n を使う方が int n より効率的です。参照渡しで偶発的な変更も防げるためです。

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実例 2: ユーザー入力を配列に読み込む

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int numbers[5];
    cout << "Enter 5 numbers: " << endl;

    // ユーザー入力を配列に格納
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        cin >> numbers[i];
    }

    cout << "The numbers are: ";
    // 配列要素を出力
    for (int n = 0; n < 5; ++n) {
        cout << numbers[n] << " ";
    }
    return 0;
}

出力

Enter 5 numbers:
11 12 13 14 15
The numbers are: 11 12 13 14 15

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実例 3: 配列要素の合計と平均

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    double numbers[] = {7, 5, 6, 12, 35, 27};
    double sum = 0;
    double count = 0;
    double average;

    cout << "The numbers are: ";

    // 範囲ベースforループで要素を出力し合計を計算
    for (const double &n : numbers) {
        cout << n << " ";
        sum += n;
        ++count;
    }

    cout << "\nTheir Sum = " << sum << endl;
    average = sum / count;
    cout << "Their Average = " << average << endl;
    return 0;
}

出力

The numbers are: 7 5 6 12 35 27
Their Sum = 92
Their Average = 15.3333

この例は、コンパイル時に配列サイズが不明な場合でも、範囲ベースループが走査を簡素化することを示しています。

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C++ 配列の境界外アクセス

サイズ 10 の配列では、有効なインデックスは 0 から 9 です。インデックス 10 以上にアクセスすると未定義動作を引き起こし、クラッシュやデータ破損として現れる可能性があります。