2 C 言語での1次元配列 (とそれに似たもの)

ベクトルのような、1次元に連続に並んでいるデータをC言語で扱う場合に、 言語のどのような機能が利用できるか、復習しておこう。

例 (一部 ... で略しているので、このままコンパイルは出来ないけど)

/* 3つのやり方の例示 */
#include <stdlib.h> // malloc() に必要

#define N (10)
double a[N]; // 静的変数

int main(void)
{
  ...
  double b[N]; // 自動変数
  double *c;   // c は double へのポインター
  c = malloc(sizeof(double) * N); // malloc() でメモリを割り当てる。
  if (c == NULL) // 割り当てに成功したかどうかチェックできる。
  ...
  for (i = 0; i < N; i++)
    c[i] = a[i] + b[i]; // a, b, c どれも同じように使える。
  ...
  free(c); // 不要になったらメモリを解放する必要がある。
}

$0\le i\le \texttt{N-1}$ を満たす $i$ に対して、 a[$i$ ], b[$i$ ], c[$i$ ] が使える。 そういう意味では似ているけれど、違いがある。

• a のサイズは割と大きく出来る。 しかしサイズは (コンパイル時に決まるように) 定数である必要がある。
• b のサイズはあまり大きくできない (メモリのスタック領域に配置されるため)。 C99 以前の C の場合、サイズは定数でないといけない。 C99 で可変長配列が導入されたので、サイズが定数である必要はなくなったが、 C11 で可変長配列の機能はオプションに戻されたので、注意が必要である。
• c はポインター変数である、厳密には配列変数でないが、 配列変数とほぼ同じように使える。 c のサイズはかなり大きく取れる (メモリのヒープ領域に配置されるため)。サイズが定数である必要はない。

実際上はどのやり方を採用してもあまり問題にならないことが多い、と思われる。