C言語のポインタとは？基本概念をサンプルコード付きで解説

ポインタとは？

ポインタ（pointer）とは、別の変数のメモリアドレスを格納するための変数です。C言語ではポインタを使うことでメモリを直接操作でき、効率的なデータ処理や関数間でのデータ受け渡しが可能になります。

ポインタの基本構文は以下のとおりです。

pointer = &variable;

「&」はアドレス演算子と呼ばれ、変数の先頭アドレスを取得します。また、「*」は間接参照演算子（デリファレンス）であり、ポインタが指し示すアドレスに格納された値を取り出します。

C言語によるポインタのサンプルプログラム

次のプログラムでは、int型ポインタとchar型ポインタのそれぞれについて、データサイズ・アドレス・参照先の値を確認します。

#include<stdio.h>
void main(){
    // 変数とポインタの宣言
    int a = 2;
    int *p;
    // ポインタpに変数aのアドレスを代入
    p = &a;
    // int型ポインタでの確認
    printf("int型のサイズは %d バイトです\n", sizeof(int));           // 4
    printf("%d のアドレスは %d です\n", a, p);                        // アドレス値
    printf("%d の値は %d です\n", a, *p);                             // 2
    printf("%d の次のアドレス位置の値は %d です\n", a, *(p+1));       // (p+1)番地の不定値
    printf("%d の次のアドレス位置のアドレスは %d です\n", a, (p+1));  // アドレス値 + 4
    // ポインタをchar型へキャスト
    // a = 2 を2進数で表すと 00000000 00000000 00000000 00000010
    char *p0;
    p0 = (char*)p;
    // char型ポインタでの確認
    printf("char型のサイズは %d バイトです\n", sizeof(char));         // 1
    printf("%d のアドレスは %d です\n", a, p0);                       // アドレス値(p)
    printf("%d の値は %d です\n", a, *p0);                            // 値aの1バイト目 - 2
    printf("%d の次のアドレス位置の値は %d です\n", a, *(p0+1));      // 値aの2バイト目 - 0
    printf("%d の次のアドレス位置のアドレスは %d です\n", a, (p0+1)); // アドレス値(p) + 1
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような結果が出力されます（アドレスの数値は実行環境によって異なります）。

int型のサイズは 4 バイトです
2 のアドレスは 6422028 です
2 の値は 2 です
2 の次のアドレス位置の値は 463824 です
2 の次のアドレス位置のアドレスは 6422032 です
char型のサイズは 1 バイトです
2 のアドレスは 6422028 です
2 の値は 2 です
2 の次のアドレス位置の値は 0 です
2 の次のアドレス位置のアドレスは 6422029 です

実行結果のポイント解説

1. ポインタの加算は「型のサイズ」ぶんだけ進む

int型は4バイトのため、ポインタpを1つ進めると（p+1）、アドレスは4増加します（6422028 → 6422032）。一方、char型は1バイトなので、p0+1ではアドレスが1だけ増加します（6422028 → 6422029）。ポインタ演算では「指し示す型のサイズ」が基準になる点が重要です。

2. 型キャストで読み取る単位が変わる

(char*)p とキャストすると、同じアドレスを1バイト単位で読み取れるようになります。多くの環境（リトルエンディアン）では、int型の 2 は下位バイトから「02 00 00 00」の順で格納されるため、*p0 は 2、*(p0+1) は 0 となります。

3. 未初期化領域の参照には注意

*(p+1) の出力である 463824 は、変数aの隣にある未確保のメモリ領域に入っていた不定値（ゴミ値）です。意図しないメモリを参照すると予測不能な値が返るため、実務では範囲外アクセスに十分注意しましょう。

なお、本記事のコードは元資料に合わせて void main() を使用していますが、標準規格に準拠した形式としては int main(void) とし、最後に return 0; を返す書き方が推奨されます。