C++プログラム：再帰呼び出しを使って文字列の長さを求める方法

文字列が与えられたとき、その長さを求めるのが本記事のテーマです。文字列の長さは、ユーザー定義関数または組み込み関数を使って計算できます。

文字列の長さを求める方法は、主に以下の2通りがあります。

• ユーザー定義関数を使う方法 − 文字列の先頭から末尾まで走査し、終端文字「\0」が見つかるまで、再帰呼び出しを行いながらカウントを1ずつ増やしていきます。
• 組み込み関数を使う方法 − ヘッダーファイル「<cstring>」（C言語では「string.h」）に定義されているstrlen()関数を利用します。この関数は文字列へのポインタを引数として1つ受け取り、文字列の長さを整数値（size_t型）として返します。

具体例

入力: str[] = "tutorials point"
出力: 文字列の長さは 15
説明: 文字列「tutorials point」にはアルファベット14文字と空白1つが含まれており、合計15文字となります。

アルゴリズム

開始
ステップ1 → 再帰を使って文字列の長さを求める関数を宣言する
    int length(char* str)
        IF (*str == '\0')
            return 0
        End
        Else
            return 1 + length(str + 1)
        End
ステップ2 → main() 関数内で
    char str[] = "tutorials point" を宣言する
    length(str) を呼び出す
終了

再帰の仕組みのポイント

この再帰関数では、現在指している文字が終端文字「\0」であれば0を返して処理を終えます。それ以外の場合は、ポインタを1文字分進めた str + 1 を引数として自分自身を再度呼び出し、戻り値に1を加算していきます。こうして各文字ごとに関数呼び出しが積み重なり、最終的に文字数が合算されて文字列の長さが求まります。

サンプルコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// 文字列の長さを求める再帰関数
int length(char* str) {
    if (*str == '\0')
        return 0;
    else
        return 1 + length(str + 1);
}
int main() {
    char str[] = "tutorials point";
    cout<<"length of string is : "<<length(str);
    return 0;
}

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

length of string is : 15

補足：strlen() 関数との比較

標準ライブラリの strlen() を使えば、同じ処理を1行で実現できます。

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
int main() {
    char str[] = "tutorials point";
    cout<<"length of string is : "<<strlen(str);
    return 0;
}

strlen() の方が簡潔で高速ですが、再帰による実装は「再帰処理の考え方」や「ポインタ操作」を学ぶ上で非常に良い練習になります。ただし、再帰版は文字数分だけスタックフレームを消費するため、非常に長い文字列に対しては注意が必要です。