C++の関数で配列引数のサイズを出力する方法

C++では、データ型のサイズを sizeof() 演算子を使って取得できます。しかし、配列を関数に渡した場合と、定義元のスコープ内で直接サイズを取得した場合では、結果が異なることに注意が必要です。この記事では、関数に渡された配列パラメータのサイズを出力するサンプルプログラムを通じて、その挙動の違いを詳しく解説します。

サンプルコード

#include <iostream>
using namespace std;
int func(int a[]) {
    cout << "Size: " << sizeof(a);
    return 0;
}
int main() {
    int array[5];
    func(array);
    cout << "\nSize: " << sizeof(array);
    return 0;
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

Size: 8
Size: 20

プログラムの解説

func() 関数内での sizeof の挙動

func() 関数内では、a のサイズとして「8」が表示されます。これは、main() 内で定義された配列が関数に渡される際、実際には配列の先頭アドレスを指す「ポインタ」として渡されるためです。つまり、sizeof(a) は配列全体のサイズではなく、ポインタ変数自体のサイズ（64ビット環境では8バイト）を返します。該当するコード部分は以下の通りです。

int func(int a[]) {
    cout << "Size: " << sizeof(a);
    return 0;
}

main() 関数内での sizeof の挙動

一方、main() 関数内では、array のサイズとして「20」が表示されます。これは、int 型が4バイトであり、配列には5個の int 要素が含まれているため、4 × 5 = 20 バイトとなるからです。ここでは sizeof(array) が配列そのものに対して適用されているため、正しい合計サイズが取得できます。該当するコード部分は以下の通りです。

int main() {
    int array[5];
    func(array);
    cout << "\nSize: " << sizeof(array);
    return 0;
}

注意点と対策

このように、C++では配列を関数に渡すと自動的にポインタへと「減衰（decay）」するため、関数内で sizeof を使っても元の配列のサイズを取得することはできません。なお、ポインタのサイズは環境によって異なり、64ビットシステムでは8バイト、32ビットシステムでは4バイトになります。

関数内で正確な配列サイズが必要な場合は、以下のような方法が推奨されます。

• 配列の要素数を別途引数として関数に渡す
• C++11以降であれば std::array や std::vector などのコンテナを使用し、size() メソッドで要素数を取得する
• int (&a)[5] のような参照渡しで配列を渡すことで、sizeof が正しく機能するようにする