C言語入門：構造体の配列と構造体内の配列の違いを徹底解説

C言語プログラミングにおいて、構造体の最も一般的な活用例のひとつが構造体の配列です。

構造体の配列を宣言するには、まず対象となる構造体を定義し、続いてその型の配列変数を定義します。

例えば、次のように記述します。

struct book b[10];// 'book'型の構造体配列（要素数10）

例1：構造体の配列を使ったCプログラム

以下は、構造体の配列を利用したCプログラムの例です。3人の学生について、各科目の点数と合計点を管理しています。

struct marks{
    int sub1;
    int sub2;
    int sub3;
    int total;
};
main(){
    int i;
    struct marks student[3] = {{20,17,11,10},
        {175,23,169,10},
        {27,56,27,01}};
    struct marks total;
    for(i = 0; i <= 2; i++){
        student[i].total = student[i].sub1 +
        student[i].sub2 +
        student[i].sub3;
        total.sub1 = total.sub1 + student[i].sub1;
        total.sub2 = total.sub2 + student[i].sub2;
        total.sub3 = total.sub3 + student[i].sub3;
        total.total = total.total + student[i].total;
    }
    printf(" STUDENT TOTAL\n\n");
    for(i = 0; i <= 2; i++)
    printf("Student[%d] %d\n", i+1,student[i].total);
    printf("\n SUBJECT TOTAL\n\n");
    printf("%s %d\n%s %d\n%s %d\n",
        "Subject 1 ", total.sub1,
        "Subject 2 ", total.sub2,
        "Subject 3 ", total.sub3);
    printf("\nGrand Total = %d\n", total.total);
}

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。

STUDENT TOTAL
Student[1] 48
Student[2] 367
Student[3] 110
SUBJECT TOTAL
Subject 1 4200462
Subject 2 96
Subject 3 223
Grand Total = 525

注意：出力の「Subject 1 4200462」のように異常に大きな値が表示されているのは、集計用の構造体変数 total を初期化せずに使っているためです。これは不定値（ゴミ値）であり、未定義動作の原因にもなります。実際の開発では struct marks total = {0}; のように必ずゼロで初期化しましょう。

例2：構造体内の配列を使ったCプログラム

次に、構造体のメンバとして配列を持たせるパターンを示します。各学生の3科目分の点数を1つの配列 sub[3] にまとめられるため、二重ループで集計処理を簡潔に記述できるのが特徴です。

main(){
    struct marks{
        int sub[3];
        int total;
    };
    struct marks student[3] =
        {145,50,11,10,175,50,19,10,20,30,25,10};
    struct marks total;
    int i,j;
    for(i = 0; i <= 2; i++){
        for(j = 0; j <= 2; j++){
            student[i].total += student[i].sub[j];
            total.sub[j] += student[i].sub[j];
        }
        total.total += student[i].total;
    }
    printf("STUDENT TOTAL\n\n");
    for(i = 0; i <= 2; i++)
    printf("Student[%d] %d\n", i+1, student[i].total);
    printf("\nSUBJECT TOTAL\n\n");
    for(j = 0; j <= 2; j++)
    printf("Subject-%d %d\n", j+1, total.sub[j]);
    printf("\nGrand Total = %d\n", total.total);
}

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。

STUDENT TOTAL
Student[1] 216
Student[2] 254
Student[3] 85
SUBJECT TOTAL
Subject-1 4200548
Subject-2 130
Subject-3 71
Grand Total = 555

両者の違いのまとめ

• 構造体の配列：同じ構造体型のデータ（複数の学生など）をひとまとまりとして扱います。科目ごとに sub1、sub2、sub3 といった個別のメンバが必要になります。
• 構造体内の配列：構造体の中に配列メンバ（sub[3] など）を持たせることで、同種の複数データを1つのメンバで管理でき、for文による繰り返し処理と相性が良いのが魅力です。

科目数が増減する可能性がある場合や、同種のデータを大量に扱う場面では「構造体内の配列」の方が拡張性・可読性の面で有利です。用途に応じて適切に使い分けることが、効率的なCプログラミングへの第一歩となります。