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Zig辞典

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多次元配列(配列の配列)

『Zig』では、多次元配列は「配列の配列」として表現します。2次元配列の型は [行数][列数]T の形式で宣言し、要素へのアクセスは arr[行][列] のように複数のインデックスを連ねます。コンパイル時にサイズが確定するため、スタック上に効率よく確保されます。ここでは、2次元・3次元配列の宣言・初期化・要素アクセスの方法を解説します。

構文

// -----------------------------------------------
// 2次元配列の宣言と初期化
// -----------------------------------------------

// [行数][列数]T 型で宣言します
// 外側の添字が行、内側の添字が列に対応します
const matrix: [行数][列数]T = [行数][列数]T{
    [列数]T{ 値, 値, ... },  // 行 0
    [列数]T{ 値, 値, ... },  // 行 1
};

// [_][列数]T と書くと行数をコンパイラが推論します
// ※ 内側の列数は省略できません
const matrix = [_][列数]T{
    [_]T{ 値, 値, ... },
    [_]T{ 値, 値, ... },
};

// -----------------------------------------------
// 要素へのアクセス
// -----------------------------------------------

matrix[行インデックス][列インデックス]          // 要素を取得します
matrix[行インデックス][列インデックス] = 値;    // var 宣言の場合のみ代入できます

// -----------------------------------------------
// 次元ごとの長さ取得
// -----------------------------------------------

matrix.len           // 行数(外側の配列の要素数)を返します
matrix[0].len        // 列数(内側の配列の要素数)を返します

// -----------------------------------------------
// ゼロ初期化(2次元)
// -----------------------------------------------

var matrix = [_][列数]T{[_]T{0} ** 列数} ** 行数;

構文一覧

構文/メソッド概要
[行数][列数]T{ ... }行数×列数の2次元固定長配列リテラルを定義します。
[_][列数]T{ ... }行数をリテラルから推論して2次元配列を定義します。内側の列数は省略できません。
arr[i][j]行インデックス i、列インデックス j の要素を取得します。どちらも 0 始まりです。
arr[i][j] = 値var 宣言の2次元配列の要素に値を代入します。
arr.len外側配列の要素数(行数)を usize 型で返します。
arr[0].len内側配列の要素数(列数)を usize 型で返します。
[_]T{0} ** N値 0 を N 個並べた1次元配列を生成します。2次元のゼロ初期化に組み合わせて使います。
for (arr) |row| { for (row) |val| }ネストした for ループで2次元配列の全要素を走査します。

サンプルコード

kof_multi_array.zig
// kof_multi_array.zig — 多次元配列の宣言・アクセス・走査のサンプルです
// KOF(ザ・キング・オブ・ファイターズ)のキャラクターを使って
// 2次元配列・配列の配列の基本操作を確認します

// 標準ライブラリをインポートします
const std = @import("std");

pub fn main() !void {
    // 標準出力への Writer を取得します
    const stdout = std.io.getStdOut().writer();

    // -----------------------------------------------
    // 1. 文字列の2次元配列(チームごとのメンバー一覧)
    // -----------------------------------------------
    // [チーム数][メンバー数][]const u8 の形で宣言します
    // 各チームは 3 名で構成されます
    const teams = [_][3][]const u8{
        // ヒーローズチーム
        [_][]const u8{ "テリー・ボガード", "草薙京", "八神庵" },
        // ファタルフューリーチーム(ゲスト入り)
        [_][]const u8{ "不知火舞", "ラルフ・ジョーンズ", "テリー・ボガード" },
    };

    try stdout.print("=== KOF チームロスター ===\n\n", .{});

    // teams.len で外側(チーム数)の長さを取得します
    try stdout.print("チーム数: {d}\n", .{teams.len});
    // teams[0].len で内側(メンバー数)の長さを取得します
    try stdout.print("1チームあたりの人数: {d}\n\n", .{teams[0].len});

    // ネストした for でチーム→メンバーの順に走査します
    for (teams, 0..) |team, team_idx| {
        try stdout.print("--- チーム {d} ---\n", .{team_idx + 1});
        for (team, 0..) |fighter, pos| {
            // [行][列] のインデックスに対応します
            try stdout.print("  [{d}][{d}] {s}\n", .{ team_idx, pos, fighter });
        }
        try stdout.print("\n", .{});
    }

    // -----------------------------------------------
    // 2. 数値の2次元配列(技のパワーゲージ消費量)
    // -----------------------------------------------
    // var 宣言にすることで要素を書き換えられます
    // [ファイター数][技の種類数]u16 の2次元配列を定義します
    //   列 0: 必殺技、列 1: スーパー必殺技、列 2: MAX 超必殺技
    var power_cost = [_][3]u16{
        [_]u16{ 0,  1, 3 },  // テリー・ボガード
        [_]u16{ 0,  1, 3 },  // 草薙京
        [_]u16{ 0,  1, 3 },  // 八神庵
        [_]u16{ 0,  1, 2 },  // 不知火舞(MAX コスト低め)
        [_]u16{ 0,  1, 3 },  // ラルフ・ジョーンズ
    };

    // 特定要素を書き換えます(var 宣言なので変更可能です)
    // ラルフの MAX 超必殺技のコストを 3 に更新します
    power_cost[4][2] = 3;

    const fighter_names = [_][]const u8{
        "テリー・ボガード",
        "草薙京",
        "八神庵",
        "不知火舞",
        "ラルフ・ジョーンズ",
    };
    const skill_names = [_][]const u8{
        "必殺技      ",
        "スーパー必殺技",
        "MAX超必殺技  ",
    };

    try stdout.print("--- パワーゲージ消費量 ---\n", .{});
    try stdout.print("ファイター          ", .{});
    for (skill_names) |skill| {
        try stdout.print("{s}  ", .{skill});
    }
    try stdout.print("\n", .{});

    // 外側のループで行(ファイター)を走査します
    for (fighter_names, power_cost) |name, costs| {
        try stdout.print("{s}  ", .{name});
        // 内側のループで列(技の種類)を走査します
        for (costs) |cost| {
            try stdout.print("{d}             ", .{cost});
        }
        try stdout.print("\n", .{});
    }

    try stdout.print("\n", .{});

    // -----------------------------------------------
    // 3. 直接インデックスアクセス
    // -----------------------------------------------
    // [行][列] の形式で特定の要素を取得します
    try stdout.print("--- 直接アクセスの例 ---\n", .{});
    try stdout.print(
        "{s} の MAX超必殺技コスト: {d}\n",
        .{ fighter_names[2], power_cost[2][2] },
    );
    try stdout.print(
        "{s} のスーパー必殺技コスト: {d}\n",
        .{ fighter_names[3], power_cost[3][1] },
    );
}
zig run kof_multi_array.zig
=== KOF チームロスター ===

チーム数: 2
1チームあたりの人数: 3

--- チーム 1 ---
  [0][0] テリー・ボガード
  [0][1] 草薙京
  [0][2] 八神庵

--- チーム 2 ---
  [1][0] 不知火舞
  [1][1] ラルフ・ジョーンズ
  [1][2] テリー・ボガード

--- パワーゲージ消費量 ---
ファイター          必殺技        スーパー必殺技  MAX超必殺技
テリー・ボガード  0             1             3
草薙京  0             1             3
八神庵  0             1             3
不知火舞  0             1             2
ラルフ・ジョーンズ  0             1             3

--- 直接アクセスの例 ---
八神庵 の MAX超必殺技コスト: 3
不知火舞 のスーパー必殺技コスト: 1

概要

『Zig』の多次元配列は「配列の配列」で表現します。2次元配列の型は [行数][列数]T と書き、要素へのアクセスは arr[i][j] の形式を使います。行数は [_] でコンパイラに推論させることができますが、内側(列数)は必ず明示する必要があります。全要素を走査するにはネストした for ループを使い、外側で行、内側で列を順に処理します。要素数の取得は外側の長さが arr.len、内側の長さが arr[0].len です。var 宣言であれば arr[i][j] = 値 で任意の要素を書き換えられます。ゼロ初期化には [_]T{0} ** 列数 を行数分繰り返す書き方が便利です。1次元配列の基本については 配列の基本 を、動的に伸縮する配列が必要な場合は ArrayList(動的配列) を合わせて確認してください。

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