C#でポインタ表記を使って配列の要素にアクセスする方法

C#でポインタを使用するには、unsafe修飾子が必要です。また、ポインタを使って配列の要素にアクセスする際には、fixedキーワードを併用します。これは、配列とポインタのデータ型が同一ではないためです。例えば、int[]型はint*型とは同じではありません。

以下に、ポインタを使って配列の要素にアクセスする方法を示すサンプルプログラムを紹介します。

サンプルコード

using System;
namespace PointerDemo {
    class Example {
        public unsafe static void Main() {
            int[] array = {55, 23, 90, 76, 9, 57, 18, 89, 23, 5};
            int n = array.Length;
            fixed(int *ptr = array)
            for ( int i = 0; i < n; i++) {
                Console.WriteLine("array[{0}] = {1}", i, *(ptr + i));
            }
        }
    }
}

実行結果

上記プログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

array[0] = 55
array[1] = 23
array[2] = 90
array[3] = 76
array[4] = 9
array[5] = 57
array[6] = 18
array[7] = 89
array[8] = 23
array[9] = 5

プログラムの解説

ここから、上記プログラムの動作を詳しく見ていきましょう。

まず、配列にはint型の値が10個格納されています。fixedキーワードを使用することで、ポインタptrが配列の先頭を指すようになります。その後、forループを使って配列内のすべての値を表示しています。該当するコード部分は以下の通りです。

int[] array = {55, 23, 90, 76, 9, 57, 18, 89, 23, 5};
int n = array.Length;
fixed(int *ptr = array)
for ( int i = 0; i < n; i++) {
    Console.WriteLine("array[{0}] = {1}", i, *(ptr + i));
}

fixedステートメントが必要な理由は、ガベージコレクタによるメモリ移動を防ぐためです。C#の配列はマネージドオブジェクトであり、ガベージコレクタによってメモリ上の別の場所へ移動される可能性があります。fixedブロック内では配列が固定され、ポインタ経由での安全なアクセスが保証されます。なお、ポインタ演算*(ptr + i)は、配列のi番目の要素に相当し、通常の添字アクセスarray[i]と同じ結果をもたらします。