C#でポインターを使用して配列要素にアクセスするにはどうすればよいですか？

配列とポインターは同じ型ではない

C#では、配列名と「配列と同じデータ型へのポインター」は、同じ変数型として扱われません。たとえば、int *p と int[] p は同一の型ではありません。

ポインター変数 p はメモリ上に固定されていないため、インクリメント（アドレスを1つ進める）することが可能です。しかし、配列のアドレスはガベージコレクタによって移動される可能性があるため固定されており、直接インクリメントすることはできません。そこで、C#で配列をポインター経由で操作する場合は、fixed ステートメントを使用して、配列のアドレスを一時的に固定します。

コード例

以下は、fixed ステートメントを使って配列の先頭アドレスをポインターに取得し、各要素のアドレスと値を出力するサンプルです。

using System;

namespace UnsafeCodeApplication {
    class TestPointer {
        public unsafe static void Main() {
            int[] list = {5, 25};
            fixed(int *ptr = list)

            /* 配列のアドレスをポインターに格納 */
            for ( int i = 0; i < 2; i++) {
                Console.WriteLine("Address of list[{0}]={1}",i,(int)(ptr + i));
                Console.WriteLine("Value of list[{0}]={1}", i, *(ptr + i));
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

なお、このコードのようにポインターを使用する「アンセーフコード」をコンパイルするには、コンパイラオプションに /unsafe を指定する必要があります。

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。

Address of list[0] = 31627168
Value of list[0] = 5
Address of list[1] = 31627172
Value of list[1] = 25

出力を見ると、list[1] のアドレスは list[0] よりも4バイト大きくなっています。これは int 型が4バイトであるためで、ポインターの算術演算（ptr + i）によって、型のサイズに応じた分だけアドレスが自動的に進むことを示しています。