C++の配列減衰（Array Decay）とは？原因と防止方法を解説

配列減衰（Array Decay）とは

配列の型やサイズ（次元）の情報が失われる現象は、「配列減衰（array decay）」と呼ばれます。この現象は、配列を関数へポインタや値として渡したときに発生します。その際に関数へ渡されるのは配列の先頭アドレス、つまりポインタであるため、関数側では元の配列サイズを知ることができません。

ここでは、C++における配列減衰の具体例を見てみましょう。

サンプルコード

#include<iostream>
using namespace std;

void DisplayValue(int *p) {
    cout << "値渡しした場合の配列のサイズ : ";
    cout << sizeof(p) << endl;
}

void DisplayPointer(int (*p)[10]) {
    cout << "ポインタ渡しした場合の配列のサイズ : ";
    cout << sizeof(p) << endl;
}

int main() {
    int arr[10] = {1, 2};
    cout << "配列の実際のサイズ : ";
    cout << sizeof(arr) << endl;
    DisplayValue(arr);
    DisplayPointer(&arr);
    return 0;
}

実行結果

配列の実際のサイズ : 40
値渡しした場合の配列のサイズ : 8
ポインタ渡しした場合の配列のサイズ : 8

このように、sizeof(arr) では int 型10個分の40バイトが返されますが、関数に渡した後の sizeof(p) はポインタ自体のサイズ（64ビット環境では8バイト）を返すため、元の配列サイズは失われてしまいます。

配列減衰を防ぐ方法

配列減衰を防ぐには、主に次の2つの方法があります。

• 配列のサイズを別の引数として関数に渡し、配列を受け取るパラメータに対して sizeof() を使用しない。

• 配列を参照渡しで関数に渡す。これにより配列からポインタへの暗黙的な変換が起こらず、配列減衰を防げます。

続いて、C++で配列減衰を防ぐ具体例を紹介します。

サンプルコード

#include<iostream>
using namespace std;

void Display(int (&p)[10]) {
    cout << "参照渡しした場合の配列のサイズ: ";
    cout << sizeof(p) << endl;
}

int main() {
    int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    cout << "配列の実際のサイズ: ";
    cout << sizeof(arr) << endl;
    Display(arr);
    return 0;
}

実行結果

配列の実際のサイズ: 40
参照渡しした場合の配列のサイズ: 40

参照渡しにすることで、関数内でも元の配列サイズ（40バイト）が正しく取得できていることがわかります。なお、現代のC++では std::array や std::vector を利用すれば、サイズ情報を保持したまま安全に配列を扱えるため、用途に応じてこれらの活用も検討するとよいでしょう。