C言語入門:ダブルポインタ(ポインタへのポインタ)とvoidポインタの基本をわかりやすく解説
C言語には、通常のポインタ以外にも「ポインタへのポインタ(ダブルポインタ)」や「voidポインタ」といった便利な概念があります。この記事では、それぞれの宣言方法・初期化・値へのアクセス方法を、実際に動作するサンプルコードとともにわかりやすく解説します。
ダブルポインタ(ポインタへのポインタ)とは
ダブルポインタとは、別のポインタ変数のアドレスを格納する変数のことです。通常のポインタが「変数のアドレス」を保持するのに対し、ダブルポインタは「ポインタのアドレス」を保持するという点が特徴です。
宣言方法
ポインタへのポインタは、アスタリスク(*)を2つ重ねて次のように宣言します。
datatype **pointer_name;
例えば、int **p; と宣言した場合、p は「int型変数へのポインタ」を指すポインタとなります。
初期化
初期化には、アドレス演算子「&」を使用します。
int a = 10; int *p; int **q; p = &a; /* p に変数 a のアドレスを代入 */ q = &p; /* q にポインタ p のアドレスを代入 */
値へのアクセス
格納されている値にアクセスするには、間接演算子「*」を使用します。ダブルポインタの場合は「**」を2回適用することで、最終的な変数の値を取得できます。
*p… ポインタ p が指す変数 a の値**q… ダブルポインタ q が指す先(ポインタ p)が指す変数 a の値
サンプルプログラム
#include <stdio.h>
int main(void) {
int A = 10;
int *p;
int **q;
p = &A;
q = &p;
printf("A = %d\n", A);
printf("ポインタ経由のAの値 = %d\n", *p);
printf("ダブルポインタ経由のAの値 = %d\n", **q);
return 0;
}
実行結果
A = 10 ポインタ経由のAの値 = 10 ダブルポインタ経由のAの値 = 10
このように、直接アクセス・ポインタ経由・ダブルポインタ経由のいずれの方法でも、同じ値「10」を取得できることが確認できます。
voidポインタとは
voidポインタは、あらゆるデータ型の変数のアドレスを格納できる汎用ポインタです。int型でも float型でも、どのような型の変数であっても指し示すことができるため、「型を持たないポインタ」と呼ばれることもあります。
宣言方法
void *pointername;
例えば、void *vp; のように宣言します。
値へのアクセス(型キャスト)
voidポインタが指す値にアクセスする際は、型キャスト演算子を使って元の型に戻す必要があります。voidポインタは型情報を持たないため、直接参照(*vp)することはできません。
構文は以下の通りです。
*( (type_cast) void_pointer )
例:
int i = 10;
void *vp;
vp = &i;
printf("%d", *( (int *) vp )); /* int型ポインタにキャストして参照 */
サンプルプログラム
1つのvoidポインタを使って、int型とfloat型の両方の変数を扱う例を紹介します。
#include <stdio.h>
int main(void) {
int i = 10;
float f = 5.34;
void *vp;
vp = &i;
printf("i = %d\n", *( (int *) vp));
vp = &f;
printf("f = %f\n", *( (float *) vp));
return 0;
}
実行結果
i = 10 f = 5.34
このように、同じvoidポインタ vp でも、キャストする型を切り替えることで、int型・float型など異なる型の変数を柔軟に扱えます。
まとめ
| 種類 | 役割 | アクセス方法 |
|---|---|---|
| 通常のポインタ | 一般の変数のアドレスを保持 | *p |
| ダブルポインタ | ポインタ変数のアドレスを保持 | **q |
| voidポインタ | 任意の型の変数のアドレスを保持 | 型キャスト後に参照 |
ダブルポインタは2次元配列の操作や関数内でのポインタ書き換えなどに、voidポインタは汎用的な関数(例:malloc や qsort など)の実装によく使われます。それぞれの特性を理解して使い分けると、C言語プログラミングの幅が大きく広がります。
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