C言語のポインタ演算入門：加算と減算の仕組みを実例で解説

ポインタには多くの概念がありますが、どれも理解しやすく、Cプログラミングにおいて非常に重要な役割を果たします。

本記事では、ポインタの算術演算の中でも特に基本となる「ポインタの加算」と「ポインタの減算」について、具体的なコード例とともに詳しく解説します。

C言語におけるポインタの加算

ポインタの加算とは、ポインタ変数に対して値を加える操作のことです。重要なポイントは、ポインタに加算を行うと、単純にバイト数が足されるのではなく、指し示すデータ型のサイズに応じてアドレスが移動するという点です。

計算式は以下の通りです。

new_address = current_address + (number * size_of(data type))

サンプルコード

以下は、C言語でポインタの加算を行うプログラム例です。

#include<stdio.h>
int main(){
    int num = 500;
    int *ptr; // int型へのポインタ
    ptr = &num; // num変数のアドレスを格納
    printf("add of ptr is %u \n", ptr);
    ptr = ptr + 7; // ポインタ変数に7を加算
    printf("after adding add of ptr is %u \n", ptr);
    return 0;
}

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。

add of ptr is 6422036
after adding add of ptr is 6422064

この結果を見ると、アドレスは 6422036 → 6422064 へと「28」増えています。これは、int型のサイズが一般的に4バイトであるため、7 × 4 = 28 バイトだけアドレスが前進したことを意味します。このように、ポインタの加算では「要素数 × データ型のサイズ」分だけアドレスが移動します。

C言語におけるポインタの減算

ポインタの減算は、ポインタ変数から値を引く操作です。ポインタ変数から数値を減算すると、その結果として新しいアドレスが得られます。加算の場合と同様に、実際に減少するのは「数値 × データ型のサイズ」分のバイト数です。

計算式は以下の通りです。

new_address = current_address - (number * size_of(data type))

サンプルコード

以下は、C言語でポインタの減算を行うプログラム例です。

#include<stdio.h>
int main(){
    int num = 500;
    int *ptr; // int型へのポインタ
    ptr = &num; // num変数のアドレスを格納
    printf("addr of ptr is %u \n", ptr);
    ptr = ptr - 5; // ポインタ変数から5を減算
    printf("after sub Addr of ptr is %u \n", ptr);
    return 0;
}

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。

addr of ptr is 6422036
after sub Addr of ptr is 6422016

この場合、アドレスは 6422036 → 6422016 へと「20」減少しています。これも同様に、int型が4バイトであるため、5 × 4 = 20 バイトだけアドレスが後退したことになります。

まとめ

ポインタの加算・減算は、配列やメモリを直接扱う際に欠かせない基本的な操作です。ポイントを整理すると以下のようになります。

• ポインタに整数 n を加減算すると、アドレスは「n × sizeof(データ型)」バイトだけ移動する
• int型（4バイト）の場合、+1 で4バイト、-1 で4バイト移動する
• この性質により、ポインタを使って配列の各要素へ効率的にアクセスできる

ポインタ演算の挙動を正しく理解することで、C言語でのメモリ操作や配列処理をより安全かつ効果的に行えるようになります。