【初心者向け】C言語のポインタを使って配列要素の合計を計算する方法

ポインタとは？

ポインタ（Pointer）とは、他の変数のアドレス（メモリ上の場所）を格納するための変数のことです。

例えば、次のような変数宣言を見てみましょう。

int qty = 179;

この場合、変数 qty には値 179 が格納されています。ポインタは、この qty が配置されているメモリ上のアドレスを保持することができます。

ポインタの宣言

ポインタを宣言する構文は以下の通りです。

int *p;

ここで p はポインタ変数であり、他の int 型変数のアドレスを保持します。宣言時には、変数名の前に間接演算子 *（アスタリスク）を付けます。

ポインタの初期化

ポインタ変数を初期化するには、アドレス演算子 &（アンパサンド）を使用します。

次の例を見てください。

int qty = 175;
int *p;
p = &qty;

このコードでは、変数 qty のアドレスがポインタ p に代入されます。これにより、p を通じて qty の値に間接的にアクセスできるようになります。

ポインタ配列とは

ポインタ配列とは、複数のアドレス（＝複数のポインタ）をまとめて管理するための配列のことです。

宣言方法

ポインタ配列は次のように宣言します。

データ型 *ポインタ名[サイズ];

具体例：

int *p[5];

この宣言は、「5つの整数型要素のアドレスを格納できるポインタ配列」を表しています。

初期化方法

ポインタ配列の各要素を初期化する際にも、アドレス演算子 & を使用します。

int a[3] = {10, 20, 30};
int *p[3], i;

for (i = 0; i < 3; i++)
    p[i] = &a[i];    /* または p[i] = a + i; でも同じ */

なお、p[i] = a + i; としても同じ意味になります。これは、配列名 a が先頭要素のアドレスを指すというC言語の性質を利用した書き方です。

要素へのアクセス

ポインタ配列が指す先の値にアクセスするには、間接演算子 * を使用します。

for (i = 0; i < 3; i++)
    printf("%d", *p[i]);

このループにより、配列 a の全要素（10、20、30）が出力されます。

配列要素の合計を計算するプログラム

それでは、ポインタを使用して配列要素の合計を計算するCプログラムを見ていきましょう。このプログラムでは、動的メモリ確保関数 malloc() を使って、ユーザーが指定したサイズの配列を生成しています。

/* ポインタを使った配列要素の合計計算 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void){
    int i, n, sum = 0;
    int *ptr;

    printf("配列のサイズを入力してください：\n");
    scanf("%d", &n);

    /* 整数n個分のメモリを動的に確保 */
    ptr = (int *) malloc(n * sizeof(int));

    printf("要素を入力してください\n");
    for (i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d", ptr + i);        /* ptr+i は ptr[i] のアドレス */
    }

    /* 各要素の合計を計算 */
    for (i = 0; i < n; i++){
        sum = sum + *(ptr + i);      /* *(ptr+i) は ptr[i] の値 */
    }

    printf("配列内の全要素の合計 = %d\n", sum);
    return 0;
}

プログラムのポイント

• ptr + i：ポインタ ptr が指す位置から i 個先の要素のアドレスを表します。
• *(ptr + i)：そのアドレスに格納されている値を取り出します（ptr[i] と同等）。
• malloc(n * sizeof(int))：整数 n 個分の連続したメモリ領域を実行時に確保します。

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

配列のサイズを入力してください：
5
要素を入力してください
12
13
14
15
16
配列内の全要素の合計 = 70

入力された 12 + 13 + 14 + 15 + 16 の合計である 70 が正しく表示されました。このように、ポインタ演算を活用することで、添字（インデックス）を使わずに配列の各要素へ柔軟にアクセスし、合計を求めることができます。