Cプログラミング
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C/C++で使えるポインタの間接参照(多重ポインタ)は何段階まで?

C/C++におけるポインタの間接参照レベルの限界

実際のC言語プログラムにおいては、静的に宣言されるポインタの間接参照(indirection)は1段階か2段階が最も一般的です。例えば、int *pint **pp のような形ですね。

一方、3重の間接参照(triple indirection)になると、コードの可読性や保守性が大きく低下するため、実務ではほとんど見かけることはありません。

構造体による「無限」の間接参照

しかし興味深いことに、事実上無限の間接参照は非常に広く使われています。その鍵となるのが構造体(struct)です。自己参照構造体を利用すれば、次のようにポインタのチェーンを任意の長さでつなぐことができます。

struct list { struct list *next; ... } lst;
lst->next->next->next->...->next

このように、リンクリストなどのデータ構造では、-> 演算子を連鎖させることで多段階のポインタ間接参照を自然に実装できます。各ノードが次のノードへのポインタを持つことで、理論上は際限なく参照をたどることが可能になります。

別の表記方法

同じ操作は、アロー演算子を使わずに、間接参照演算子 * とドット演算子 . を組み合わせた形でも表現できます。以下のように記述します。

*(*(..(*(*(*lst).next).next).next...).next).next

この表記は lst->next->next->... と完全に等価ですが、括弧が多くなるため可読性は下がります。実務ではアロー演算子を使った前者の書き方が好まれます。

まとめ

  • 明示的な多重ポインタ(** など)は1〜2段階が実用上の標準。
  • 3重以上の直接的多重ポインタはほぼ使用されない。
  • 構造体と自己参照ポインタを組み合わせれば、実質的に無限の間接参照が可能。
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