C言語の基礎 - 配列・メモリ領域 - 版の履歴

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	void *malloc(size_t size);		void *malloc(size_t size);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	malloc関数はsizeバイト分のメモリ領域を確保して、そのメモリ領域へのポインタを返す関数である。<br>		malloc関数はsizeバイト分のメモリ領域を確保して、そのメモリ領域へのポインタを返す関数である。<br>
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	/* メモリ領域の解放 */		/* メモリ領域の解放 */
	free(ptr);		free(ptr);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	以下の例では、malloc関数を使用して、メモリ領域を動的に確保している。<br>		以下の例では、malloc関数を使用して、メモリ領域を動的に確保している。<br>
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	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

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	void *calloc(size_t nmemb, size_t size);		void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	calloc関数は、sizeバイトの大きさを持つオブジェクトがnmemb個分入るメモリ領域を確保して、その領域のすべてのビットを0で初期化する関数である。<br>		calloc関数は、sizeバイトの大きさを持つオブジェクトがnmemb個分入るメモリ領域を確保して、その領域のすべてのビットを0で初期化する関数である。<br>
104行目:		104行目:
	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

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	void realloc(void ptr, size_t size);		void realloc(void ptr, size_t size);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	realloc関数は、まず、ptrが指すメモリ領域を解放した後、大きさがsizeである新しいメモリ領域を確保する関数である。<br>		realloc関数は、まず、ptrが指すメモリ領域を解放した後、大きさがsizeである新しいメモリ領域を確保する関数である。<br>
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	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

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	void free (void *ptr);		void free (void *ptr);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	以下の例として、free関数を使用してメモリ領域を開放している。<br>		以下の例として、free関数を使用してメモリ領域を開放している。<br>
198行目:		198行目:
	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

206行目:		206行目:
	int a1[] = {1, 2, 3}; /* それぞれ異なる値で初期化 */		int a1[] = {1, 2, 3}; /* それぞれ異なる値で初期化 */
	int a2[256] = {0}; /* 同一の値で初期化 */		int a2[256] = {0}; /* 同一の値で初期化 */
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	また、malloc関数等を使用して動的に確保したメモリ領域を初期化する場合や、配列を宣言時以外に初期化する場合は、<br>		また、malloc関数等を使用して動的に確保したメモリ領域を初期化する場合や、配列を宣言時以外に初期化する場合は、<br>
227行目:		227行目:

	void memmove(void s1, const void *s2, size_t n);		void memmove(void s1, const void *s2, size_t n);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	以下の例では、memcpy関数を使用して、int型の配列をコピーしている。<br>		以下の例では、memcpy関数を使用して、int型の配列をコピーしている。<br>
253行目:		253行目:
	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

265行目:		265行目:

	int memcmp (const void s1, const void s2, size_t n);		int memcmp (const void s1, const void s2, size_t n);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	以下の例では、memcmp関数を使用して、int型の配列を比較している。<br>		以下の例では、memcmp関数を使用して、int型の配列を比較している。<br>
314行目:		314行目:
	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

326行目:		326行目:

	void qsort (void base, size_t nmemb, size_t size, int (compare\)(const void , const void ));		void qsort (void base, size_t nmemb, size_t size, int (compare\)(const void , const void ));
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	qsort関数の引数は以下の通りである。<br>		qsort関数の引数は以下の通りである。<br>
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	}		}
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

404行目:		404行目:

	void memchr (const void s, int c, size_t n);		void memchr (const void s, int c, size_t n);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	以下の例では、memchr関数を使用して、char型の配列を探索している。<br>		以下の例では、memchr関数を使用して、char型の配列を探索している。<br>
435行目:		435行目:
	return EXIT_SUCCESS;		return EXIT_SUCCESS;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

448行目:		448行目:

	void bsearch (const void key, const void base, size_t nmemb, size_t size, int (compar)(const void , const void ));		void bsearch (const void key, const void base, size_t nmemb, size_t size, int (compar)(const void , const void ));
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	bsearch関数の引数は、以下の通りとなる。<br>		bsearch関数の引数は、以下の通りとなる。<br>
510行目:		510行目:
	}		}
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

	__FORCETOC__		__FORCETOC__
	[[カテゴリ:C]]		[[カテゴリ:C]]

Wiki: /* 配列やメモリ領域の内容を整列(ソート)する */

2020-04-30T03:36:01Z

配列やメモリ領域の内容を整列(ソート)する

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+     }
      printf("\n");
      return EXIT_SUCCESS;

Wiki: ページの作成:「== メモリ領域を動的に確保する == C言語で、メモリ領域を動的に確保するには、stdlib.hのmalloc関数を使用する。

2020-04-30T03:08:01Z

ページの作成:「== メモリ領域を動的に確保する == C言語で、メモリ領域を動的に確保するには、stdlib.hのmalloc関数を使用する。 <source lang="c"…」

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== メモリ領域を動的に確保する ==
C言語で、メモリ領域を動的に確保するには、stdlib.hのmalloc関数を使用する。 
<source lang="c">
#include <stdlib.h>

void malloc(size_t size);
</source>
 
malloc関数はsizeバイト分のメモリ領域を確保して、そのメモリ領域へのポインタを返す関数である。 
なお、メモリ領域の確保に失敗した場合は、NULLを返す。 

malloc関数で確保したメモリ領域は、free関数で解放する。 
malloc関数を使用したメモリの動的確保は、多くの場合、以下のように実装する。 
以下の例として、int型のデータが10個入るサイズのメモリ領域を確保している。 
<source lang="c">
int ptr = nullptr;

/* int型のデータが1 個入るサイズのメモリ領域を確保 /
if ((ptr = (int )malloc(sizeof(int) * 10)) == NULL)
{
/* エラー処理 /
}

/ 何らかの処理 /

/ メモリ領域の解放 /
free(ptr);
</source>
 
以下の例では、malloc関数を使用して、メモリ領域を動的に確保している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
int ptr = nullptr, work = nullptr;

/ int 型のデータが 10 個入るサイズのメモリ領域を確保 /
if ((ptr = (int )malloc(sizeof(int) * 10)) == NULL)
{
fprintf(stderr, "メモリ領域を確保に失敗しました.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

work = ptr;
for ( int i = 0; i < 10; i++)
{
work[i] = i;
printf("%d ", work[i]);
}
printf("\n");

/* メモリ領域の解放 /
free(ptr);

return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== メモリ領域を確保して、その領域を0で初期化する ==
C言語で、メモリ領域を動的に確保して、その領域を0で初期化するには、stdlib.hのcalloc関数を使用する。 
<source lang="c">
#include <stdlib.h>

void calloc(size_t nmemb, size_t size);
</source>
 
calloc関数は、sizeバイトの大きさを持つオブジェクトがnmemb個分入るメモリ領域を確保して、その領域のすべてのビットを0で初期化する関数である。 
メモリ領域の確保に成功した場合は、そのメモリ領域へのポインタを返し、失敗した場合はNULLを返す。 
また、calloc関数で確保したメモリ領域は、free関数で解放する。 
 
以下の例では、calloc関数を使用してメモリ領域を動的に確保している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
double ptr = nullptr;
int nmemb = 3;

/ double サイズ 3 個分の領域を確保 /
if ((ptr = (double )calloc(nmemb, sizeof(double))) == NULL)
{
fprintf(stderr, "メモリ領域を確保に失敗しました.\n");
return EXIT_FAILURE;
}

/* 適当に値を入力 /
ptr[0] = 1950;

/ メモリ領域の内容を表示する /
for ( int i = 0; i < nmemb; i++ )
{
printf(" %.1f", ptr[i]);
}
printf("\n");

/ メモリ領域の解放 /
free(ptr);

return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== 確保したメモリ領域のサイズを変更する ==
malloc関数やcalloc関数等で確保したメモリ領域のサイズを変更するには、stdlib.hのrealloc関数を使用する。 
<source lang="c">
#include <stdlib.h>

void realloc(void ptr, size_t size);
</source>
 
realloc関数は、まず、ptrが指すメモリ領域を解放した後、大きさがsizeである新しいメモリ領域を確保する関数である。 
新しいメモリ領域は、可能な限り開放する前の古いメモリ領域の内容を引き継ぐが、古いメモリ領域の大きさを超えた部分の値は不定となる。 
また、realloc関数は、メモリ領域の確保に成功した場合は、そのメモリ領域へのポインタを返し、失敗した場合はNULLを返す。 
 
以下の例では、realloc関数を使用して、確保したメモリ領域のサイズを変更している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
int ptr = nullptr;

/* intサイズ10個分のメモリ領域を確保 /
if ((ptr = (int )malloc(sizeof(int) * 10)) == NULL )
{
fprintf(stderr, "メモリ領域が確保できません.\n");
return EXIT_FAILURE;
}

/* 確保したメモリ領域に値を格納して表示 /
printf("realloc 関数使用前.\n");
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
{
ptr[i] = i;
printf(" %d", ptr[i]);
}
printf("\n");

/ intサイズ10個分から15個分のメモリ領域に拡張する /
if ((ptr = (int )realloc(ptr, sizeof(int) * 15)) == NULL)
{
fprintf(stderr, "メモリが確保できません。\n");
return EXIT_FAILURE;
}

/* 確保したメモリ領域に値を格納して表示 /
printf("\nrealloc関数使用後.\n");
for ( int i = 0; i < 15; i++ )
{
ptr[i] = i;
printf(" %d", ptr[i]);
}
printf("\n");

/ メモリ領域の解放 /
free(ptr);
return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== メモリ領域を解放する ==
malloc関数やcalloc関数、realloc関数で確保したメモリ領域を解放するには、stdlib.hのfree関数を使用する。 
free関数は、ptrが指すメモリ領域を解放する関数である。 
<source lang="c">
#include <stdlib.h>

void free (void ptr);
</source>
 
以下の例として、free関数を使用してメモリ領域を開放している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
int ptr = nullptr;

/ int サイズのメモリ領域を確保 /
if ((ptr = (int )malloc(sizeof(int))) == NULL)
{
fprintf(stderr, "メモリ領域の確保に失敗しました.\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/* メモリ領域の解放 /
free(ptr);
printf("メモリ領域を解放しました．\n");

return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== 配列やメモリ領域の内容を初期化する ==
配列を初期化する場合は、以下のように配列の宣言時に初期化子を使用する。 
<source lang="c">
int a1[] = {1, 2, 3}; / それぞれ異なる値で初期化 /
int a2[256] = {0}; / 同一の値で初期化 /
</source>
 
また、malloc関数等を使用して動的に確保したメモリ領域を初期化する場合や、配列を宣言時以外に初期化する場合は、 
反復処理等を使用して、個々の要素に対して個別に値を格納していく必要がある。 
 
文字配列(文字列)を初期化する場合は、memset関数を使用する。これについては、ページの"文字列を初期化する"を参照する。 
 

== 配列やメモリ領域の内容をコピーする ==
C言語で、配列やメモリ領域の内容をコピーするには、string.hのmemcpy関数またはmemmove関数を使用する。 
 
memcpy関数は、s2が指すオブジェクトからs1が指すオブジェクトにn文字コピーする関数である。 
なお、領域の重なり合うオブジェクト間でコピーが行われるときの動作は未定義である。 
 
memmove関数は、memcpy関数と似ているが、領域の重なり合うオブジェクト間でコピーを行う場合でも正しく動作する。 
<source lang="c">
#include <string.h>

void memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);

void memmove(void s1, const void s2, size_t n);
</source>
 
以下の例では、memcpy関数を使用して、int型の配列をコピーしている。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define N 8

int main(void)
{
int x1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
int x2[N] = {0};

/ メモリ領域内の内容をコピー /
memcpy(x2, x1, sizeof(int) N);

/* x1 と x2 の各要素を表示 /
for ( int i = 0; i < N; i++ )
{
printf("x1[%d] : %d, x2[%d] : %d\n", i, x1[i], i, x2[i]);
}

return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== 配列やメモリ領域の内容を比較する ==
C言語で、配列やメモリ領域の内容を比較するには、string.hのmemcmp関数を使用する。 
 
memcmp関数は、s1が指すオブジェクトの始めのn文字と、s2が指すオブジェクトの始めのn文字を比較する関数である。 
memcmp関数は、比較するオブジェクトが同じなら0、s1 > s2なら正の整数、s1 < s2なら負の整数を返す。 
<source lang="c">
#include <string.h>

int memcmp (const void s1, const void s2, size_t n);
</source>
 
以下の例では、memcmp関数を使用して、int型の配列を比較している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define N 8

int main(void)
{
int x1[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
int x2[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6};
int x3[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8};
int x4[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};

/ x1 と x2 を比較 /
if ( memcmp(x1, x2, sizeof(int) N) == 0 )
{
printf("x1とx2は同じ要素を持つ配列です．\n");
}
else
{
printf("x1とx2は異なる要素を持つ配列です．\n");
}

/* x1 と x3 を比較 /
if ( memcmp(x1, x3, sizeof(int) N) == 0 )
{
printf("x1とx3は同じ要素を持つ配列です．\n");
}
else
{
printf("x1とx3は異なる要素を持つ配列です．\n");
}

/* x1 と x4 を比較 /
if ( memcmp(x1, x4, sizeof(int) N) == 0 )
{
printf("x1とx4は同じ要素を持つ配列です．\n");
}
else
{
printf("x1とx4は異なる要素を持つ配列です．\n");
}

return EXIT_SUCCESS;
}
</source>
 

== 配列やメモリ領域の内容を整列(ソート)する ==
C言語で、配列やメモリ領域の内容を整列(ソート)するには、stdlib.hのqsort関数を使用する。 
 
qsort関数は、baseが指すオブジェクトの配列(要素数がnmemb個、各要素の大きさがsizeである配列)を、compareが指す比較関数にしたがって整列する関数である。 
ちなみに、qsort関数の名前はクイックソートに由来するが、内部でクイックソートアルゴリズムを使用してる保障はない。(処理系定義) 
<source lang="c">
#include <stdlib.h>

void qsort (void base, size_t nmemb, size_t size, int (compare\)(const void , const void ));
</source>
 
qsort関数の引数は以下の通りである。 
* base : 整列したい配列
* nmemb : 配列の要素数
* size : 配列の個々の要素のサイズ
* compar : 比較関数
 
qsort関数を使用するには、事前にプログラマが比較関数を実装する必要がある。比較関数は、以下のルールに基づいて実装する必要がある。 
* 第1引数が第2引数より小さい場合 : 0より小さい値を返す
* 第1引数が第2引数と一致する場合 : 0を返す
* 第1引数が第2引数よりも大きい場合 : 0より大きい値を返す
 
以下の例では、qsort関数を使用して、int型の配列を昇順に整列している。 
<source lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int compare(const int val1, const int val2);

int main(void)
{
int ary[] = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
int n = sizeof(ary) / sizeof(ary[0]);

/* 配列の内容を表示 /
printf("整列前: ");
for ( int i = 0; i < n; i++ )
{
printf("%d", ary[i]);
}

/ qsort 関数を使用して昇順に並び替える /
qsort(ary, n, sizeof(int), (int ()(const void , const void ))compare);

/* 配列の内容を表示 /
printf("\n整列後: ");
for ( int i = 0; i < n; i++ )
{
printf("%d", ary[i]);
}
printf("\n");

return EXIT_SUCCESS;
}

/ 比較関数 /
int compare(const int val1, const int val2)
{
if ( val1 < val2 )
{
return -1;
}
else if ( val1 == * val2 )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
</source>
 

FORCETOC
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C言語の基礎 - 配列・メモリ領域 - 版の履歴

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