配列（1次元・多次元）

// 1次元配列の宣言です。
型 配列名[要素数];

// 宣言と同時に初期化します。
型 配列名[要素数] = {値1, 値2, 値3};

// 要素数を省略して初期化子から自動決定します。
型 配列名[] = {値1, 値2, 値3};

// 要素へのアクセスです（インデックスは0始まり）。
配列名[インデックス];

// 2次元配列の宣言と初期化です。
型 配列名[行数][列数] = {{値, 値}, {値, 値}};

1次元配列の宣言・初期化・ループ処理と、char 配列による文字列表現を示します。

sample_array.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int scores[5] = {80, 75, 90, 65, 88};

    printf("最初の要素: %d\n", scores[0]);
    printf("最後の要素: %d\n", scores[4]);

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += scores[i];
    }
    printf("合計: %d\n", sum);
    printf("平均: %.1f\n", (double)sum / 5);

    int count = sizeof(scores) / sizeof(scores[0]);
    printf("要素数: %d\n", count);

    char name[] = "八神庵";
    printf("名前: %s\n", name);

    return 0;
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

gcc sample_array.c -o sample_array
./sample_array
最初の要素: 80
最後の要素: 88
合計: 398
平均: 79.6
要素数: 5
名前: 八神庵

2次元配列は表形式のデータを扱うのに適しています。各行・列をネストした for ループで処理します。

array_2d.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int matrix[3][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            sum += matrix[i][j];
        }
    }
    printf("合計: %d\n", sum);

    return 0;
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

gcc array_2d.c -o array_2d
./array_2d
1 2 3
4 5 6
7 8 9
合計: 45

配列の初期化には複数の方法があります。部分初期化では残りの要素が 0 になります。

array_init.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a[5] = {10, 20, 30};
    printf("部分初期化: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", a[i]);
    }
    printf("\n");

    int b[5] = {0};
    printf("ゼロ初期化: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", b[i]);
    }
    printf("\n");

    int c[] = {100, 200, 300, 400};
    int n = sizeof(c) / sizeof(c[0]);
    printf("要素数自動決定: %d 個\n", n);

    return 0;
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

gcc array_init.c -o array_init
./array_init
部分初期化: 10 20 30 0 0
ゼロ初期化: 0 0 0 0 0
要素数自動決定: 4 個

よくあるミス: 範囲外アクセス

配列の範囲外にアクセスすると未定義動作が発生します。C言語はバウンダリチェックを行いません。

array_oob_ng.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printf("%d\n", arr[5]); /* 要素数 5 なのでインデックス 5 は範囲外 */
    return 0;
}

修正後は次の通りです。

gcc array_oob_ng.c -o array_oob_ng
./array_oob_ng
-1735289080

配列外のメモリを読むため、不定値が返ります。インデックスは常に 0 以上 要素数未満の範囲で使います。

array_oob_ok.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

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

修正後は次の通りです。

gcc array_oob_ok.c -o array_oob_ok
./array_oob_ok
1
2
3
4
5

C言語の配列はバウンダリチェック（範囲検査）を行いません。配列の範囲外にアクセスすると未定義動作が発生し、プログラムがクラッシュしたり、別のメモリ領域のデータを破壊したりします。インデックスが常に有効な範囲内に収まるよう注意してください。

配列とポインタは密接な関係にあります。『scores[i]』は『*(scores + i)』と等価です。配列を関数に渡す際の扱いについては『ポインタと配列』を参照してください。

実行時にサイズを決めたい場合は動的メモリ確保（『malloc()』）を使用してください。C99以降では可変長配列（VLA）も使えますが、スタックオーバーフローのリスクがあるため大きなサイズには使わないでください。