C++の配列をマスターしよう！基礎知識と練習問題集

配列（Array）とは

配列とは、連続したメモリ領域にデータを格納するデータ構造です。同じ型の複数の要素をインデックスで管理できるため、大量のデータを効率的に扱うことができます。

配列の宣言方法

C++では、以下の構文で配列を宣言します。

int arr1D[];    // 1次元配列の場合
int arr2D[][];  // 2次元配列の場合

重要なポイントとして、宣言時に要素数より少ない個数の値で配列を初期化した場合、残りの要素は自動的に0で初期化されます。この挙動は後述の練習問題でも登場します。

配列要素のメモリアドレス計算

配列の各要素が格納されているメモリアドレスは、次の式で求めることができます。

1次元配列：address[i] = baseAddress + i × size
2次元配列（行優先）：address[i][j] = baseAddress + (i × n + j) × size

• baseAddress：配列の先頭要素のアドレス
• size：1要素あたりのバイト数（int型の場合、環境により2または4バイト）
• n：2次元配列の列数

練習問題に挑戦

それでは、実際に練習問題を解いて理解を深めましょう。

問題1：出力を予想する

次のコードスニペットの出力を予想してみてください。

int arr[5] = {6, 9};
for(int i = 0; i<5; i++)
    cout<<arr[i]<<" ";

出力結果

6 9 0 0 0

解説：この配列は2つの値（6と9）のみで初期化されているため、残りの3つの要素は自動的に0で初期化されます。その結果が出力にも反映され、後半に0が並んでいます。

問題2：2次元配列の要素アクセス

次のコードの出力を予想してみてください。

int arr[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
cout<<arr[1][2];

出力結果

6

解説：9つの値は3つずつ行に分割され、{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}} という2次元配列として解釈されます。arr[1][2]は、インデックス1の行（2行目）のインデックス2の要素、つまり6を指します。

問題3：メモリアドレスの計算

整数型配列の指定された要素のアドレスを求めてください。ただし、ベースアドレスは1420、int型のサイズは2バイトとします。

【1次元配列の場合】arr[43]
address = 1420 + 43 × 2 = 1506

【2次元配列の場合】arr[10][10] の arr[5][4]（行優先で格納）
address = 1420 + (5 × 10 + 4) × 2 = 1420 + 54 × 2 = 1528

解説：配列のアドレス計算は、ベースアドレスにオフセット（インデックス × 要素サイズ）を加算して行います。2次元配列を行優先（row major）方式で扱う場合は、「対象の行より前の全要素数 ＋ 列インデックス」をオフセットとして使用する点に注意しましょう。