第６講 ポインタの学習
第３話 多次元配列が１次元配列やポインタで表せる理由
前話解答例
#pragma endregion
private: System::Void button1_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^
e) {
//ポインタの宣言
int* a;
//変数の宣言
int i,j;
//ポインタの初期化（メモリ割り当て）
a=(int *)malloc;
//ポインタに内容を代入
for(i=0;i<20;i++)*(a+i)=2*i+1;
//文字変数の宣言
String^ w=L"";
//配列の宣言
int b[4][5],c[5][4],d[10][2];
//ポインタのb[4][5]への代入
for(i=0;i<4;i++){
for(j=0;j<5;j++){
b[i][j]=*(a+5*i+j);
}
}
//b[4][5]の内容の表示
for(i=0;i<4;i++){
for(j=0;j<5;j++){
if(b[i][j]<10)w=w+L"0"+(b[i][j]).ToString()+L"
";
if(b[i][j]>=10)w=w+(b[i][j]).ToString()+L" ";
}
w=w+L"\n";
}
label1->Text=w;
//ポインタのc[5][4]への代入
for(i=0;i<5;i++){
for(j=0;j<4;j++){
c[i][j]=*(a+4*i+j);
}
}
//c[5][4]の内容の表示
w=L"";
for(i=0;i<5;i++){
for(j=0;j<4;j++){
if(c[i][j]<10)w=w+L"0"+(c[i][j]).ToString()+L"
";
if(c[i][j]>=10)w=w+(c[i][j]).ToString()+L" ";
}
w=w+L"\n";
}
label2->Text=w;
//ポインタのd[10][2]への代入
for(i=0;i<10;i++){
for(j=0;j<2;j++){
d[i][j]=*(a+2*i+j);
}
}
//b[4][5]の内容の表示
w=L"";
for(i=0;i<10;i++){
for(j=0;j<2;j++){
if(d[i][j]<10)w=w+L"0"+(d[i][j]).ToString()+L"
";
if(d[i][j]>=10)w=w+(d[i][j]).ToString()+L" ";
}
w=w+L"\n";
}
label3->Text=w;
}
};
}
次話では、ポインタのポインタを話題にしますが、その前に何故多次元配列が１次元配列やポインタで表せるかを説明していきましょう。
例えば、
int b[2][3];
の場合データは次のよう２次元に並びます。
| b[0][0] | b[0][1] | b[0][2] |
| b[1][0] | b[1][1] | b[1][2] |
ですがメモリはどのように配置されているかと申しますと、
| アドレス | 00000000 | 0000004 | 00000008 | 00000012 | 0000016 | 00000016 |
| 配列 | b[0][0] | b[0][1] | b[0][2] | b[1][0] | b[1][1] | b[1][2] |
と直線的に並んでいます。結局２次元配列とは本来的には、１次元データ(直線的データ）を見かけだけ２次元にしたものに過ぎません。
ですから、ポインタと次のように対応させることができます。
| 配列 | b[0][0] | b[0][1] | b[0][2] | b[1][0] | b[1][1] | b[1][2] |
| ポインタ | *a | *(a+1) | *(a+2) | *(a+3) | *(a+4) | *(a+5) |
と対応させることができます。また、この表からb[i][j]=*(a+3*i+j)であることもわかります。
| 配列 | b[0][0] | b[0][1] | b[0][2] | b[1][0] | b[1][1] | b[1][2] |
| ポインタ | *a(3*0+0) | *(a+3*0+1) | *(a+3*0+2) | *(a+3*1+0) | *(a+3*1+1) | *(a+3*1+2) |
がわかります。もちろん１次元配列でも同じです。
| ２次元 | b[0][0] | b[0][1] | b[0][2] | b[1][0] | b[1][1] | b[1][2] |
| １次元 | a[3*0+0)] | a[3*0+1] | a[3*0+2] | a[3*1+0] | a[3*1+1] | a[3*1+2] |
つまり、b[i][j]=a[3*i+j]です。
また、３次元配列の場合も
int b[4][2][3];
を例にするなら
| 配列 | b[0][0][0] | b[0][0][1] | b[0][0][2] | b[0][1][0] | b[0][1][1] | b[0][1][2] |
| ポインタ | *(a+6*0+3*0+0) | *(a+6*0+3*0+1) | *(a+6*0+3*0+2) | *(a+6*0+3*1+0) | *(a+6*0+3*1+1) | *(a+6*0+3*1+2) |
| 配列 | b[1][0][0] | b[1][0][1] | b[1][0][2] | b[1][1][0] | b[1][1][1] | b[1][1][2] |
| ポインタ | *(a+6*1+3*0+0) | *(a+6*1+3*0+1) | *(a+6*1+3*0+2) | *(a+6*1+3*1+0) | *(a+6*1+3*1+1) | *(a+6*1+3*1+2) |
| 配列 | b[2][0][0] | b[2][0][1] | b[2][0][2] | b[2][1][0] | b[2][1][1] | b[2][1][2] |
| ポインタ | *(a+6*2+3*0+0) | *(a+6*2+3*0+1) | *(a+6*2+3*0+2) | *(a+6*2+3*1+0) | *(a+6*2+3*1+1) | *(a+6*2+3*1+2) |
| 配列 | b[3][0][0] | b[3][0][1] | b[3][0][2] | b[3][1][0] | b[3][1][1] | b[3][1][2] |
| ポインタ | *(a+6*3+3*0+0) | *(a+6*3+3*0+1) | *(a+6*3+3*0+2) | *(a+6*3+3*1+0) | *(a+6*3+3*1+1) | *(a+6*3+3*1+2) |
| ３次元 | b[0][0][0] | b[0][0][1] | b[0][0][2] | b[0][1][0] | b[0][1][1] | b[0][1][2] |
| １次元 | a[6*0+3*0+0] | a[6*0+3*0+1] | a[6*0+3*0+2] | a[6*0+3*1+0] | a[6*0+3*1+1] | a[6*0+3*1+2] |
| ３次元 | b[1][0][0] | b[1][0][1] | b[1][0][2] | b[1][1][0] | b[1][1][1] | b[1][1][2] |
| １次元 | a[6*1+3*0+0] | a[6*1+3*0+1] | a[6*1+3*0+2] | a[6*1+3*1+0] | a[6*1+3*1+1] | a[6*1+3*1+2] |
| ３次元 | b[2][0][0] | b[2][0][1] | b[2][0][2] | b[2][1][0] | b[2][1][1] | b[2][1][2] |
| １次元 | a[6*2+3*0+0] | a[6*2+3*0+1] | a[6*2+3*0+2] | a[6*2+3*1+0] | a[6*2+3*1+1] | a[6*2+3*1+2] |
| ３次元 | b[3][0][0] | b[3][0][1] | b[3][0][2] | b[3][1][0] | b[3][1][1] | b[3][1][2] |
| １次元 | a[6*3+3*0+0] | a[6*3+3*0+1] | a[6*3+3*0+2] | a[6*3+3*1+0] | a[6*3+3*1+1] | a[6*3+3*1+2] |
（本当は直線上に並んでいますが、画面上に入らないので2次元表示になっています。）
したがって、
b[i][j][k]=*(a+6*i+3*j+k)ないしはb[i][j][k]=a[6*i+3*j+k]の対応がわかります。
それでは課題を出してこの話を閉じましょう。
ポインタ a=(int *)malloc;と３次元配列int b[3][4][5];を宣言し、
データをfor(i=0;i<60;i++)*(a+i)=i+1;のようにポインタ側に発生させて、
それを３次元配列の代入して実行画面が
となるようにしましょう。
ただし、for文による３次元ループでこれを実現することを条件とします。
その際に、
for(i=0;i<60;i++)labeli->Text=w;
のような使い方はできませんので、
表示についてはif文で工夫して下さい。
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