C/C++のポインタ演算入門：加算・減算・インクリメント・デクリメントの使い方

C言語におけるポインタ演算とは、ポインタ変数に対して加算や減算、インクリメントなどの算術操作を実行することです。ポインタ演算には主に以下の4種類があります。

• 加算（+）
• 減算（-）
• インクリメント（+1）
• デクリメント（-1）

ポインタ演算の重要な特徴は、移動量が「指し示すデータ型のサイズ × 演算数」で計算される点です。例えば、int型（一般的な環境では4バイト）のポインタに1を加えると、アドレスは1バイトではなく4バイト進みます。さらに5を加えた場合は、4バイト × 5 = 20バイト分アドレスが移動します。

ポインタ演算のサンプルコード

以下は、C言語でポインタ演算を実行する具体的な例です。

#include<stdio.h>
int main() {
    int val = 28;
    int *pt;
    pt = &val;
    printf("Address of pointer : %u\n", pt);
    pt = pt + 5;
    printf("Addition to pointer : %u\n", pt);
    pt = pt - 5;
    printf("Subtraction from pointer : %u\n", pt);
    pt = pt + 1;
    printf("Increment to pointer : %u\n", pt);
    pt = pt - 1;
    printf("Decrement to pointer : %u\n", pt);
    return 0;
}

実行結果

Address of pointer : 3938439860
Addition to pointer : 3938439880
Subtraction from pointer : 3938439860
Increment to pointer : 3938439864
Decrement to pointer : 3938439860

プログラムの解説

このプログラムでは、ポインタ変数 pt に対して各種の算術操作を適用しています。

int *pt;
pt = &val;

まず int *pt; でint型へのポインタを宣言し、pt = &val; によって変数 val のアドレスを代入しています。その後に行われる操作は次の通りです。

• 加算： pt + 5 を実行すると、アドレスが20バイト（4バイト × 5）進みます。
• 減算： pt - 5 を実行すると、元のアドレスに戻ります。
• インクリメント： pt + 1 を実行すると、アドレスが4バイト進みます。
• デクリメント： pt - 1 を実行すると、再び元のアドレスへ戻ります。

実行結果を見ると、ポインタに5を加えた際にアドレスが正確に20増加していることが確認できます。これは、int型が4バイトであるためです。

ポインタ演算は、配列の要素を順番に処理する際などに頻繁に活用される重要な概念です。ただし、確保されたメモリ範囲外のアドレスにアクセスすると未定義動作を引き起こす可能性があるため、扱いには十分な注意が必要です。