なぜ C/C++ では a[i] と i[a] が同じ動作をするのか？

C/C++ には、あまり知られていない興味深い言語仕様があります。配列の要素へアクセスする際の添字表記 A[i] は、実は i[A] と書き換えてもまったく同じように動作するのです。一見不思議に思えますが、これには明確な理由があります。

なぜ a[i] と i[a] が同じになるのか

C/C++ の規格では、添字演算子 E1[E2] は *((E1) + (E2)) として定義されています。つまり、コンパイラは内部的にポインタ演算を行うことで配列要素へアクセスしているのです。

二項演算子 + に適用される型変換の規則により、E1 が配列オブジェクトで E2 が整数である場合、E1[E2] は配列 E1 の E2 番目の要素を意味します。これは A[B] を *(A + B) と定義できることを示しています。同様に、B[A] は *(B + A) となります。

加算は可換（順序を入れ替えても結果が変わらない）であるため、*(A + B) と *(B + A) は本質的に同じ式ということになります。これが A[i] と i[A] が同一の動作をする理由です。

サンプルコード

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    cout << "array[5] is " << array[5] << endl;
    cout << "5[array] is " << 5[array];
}

出力結果

array[5] is 6
5[array] is 6

実務での注意点

5[array] のような書き方は規格上正しくコンパイル・実行できますが、可読性を大きく損なうため、実際の開発では使用しないことをおすすめします。この挙動は「配列の添字アクセスがポインタ演算の糖衣構文にすぎない」という C/C++ の設計思想を理解するための、良い学習材料だと言えるでしょう。