みんな大好き，ポインタ/配列/参照 ～多次元配列まとめ～

汎整数型(論理型(bool)，文字型(charなど)，整数型(intやlongなど))と浮動小数点型を合わせて算術型といい，算術型とvoid型を合わせて基本型といいます。基本型からは「ポインタ型」「配列型」「参照型」の3種類の組込み型が得られますが，この記事ではその中でも特に(単なる基本型へのポインタ型，配列型，参照型を除いた)2重以上のポインタ型，配列型，参照型の扱い方について説明します。constについては説明しません。templateについては説明しません。変数の型だけを見るので，変数名は全てハンガリアン記法の接頭辞のみとします。

まずCにあるポインタ型と配列型から先に説明します。

int i;

iはint型です。関数hoge(int)を宣言しておくと，hoge(i)でhoge(int)が呼び出されます。

intに*，[1]，[2]を付けるとそれぞれ次の型が得られます。

int *pi, a1i[1], a2i[2];

piはint*型，a1iはint[1]型，a2iはint[2]型です。関数呼び出しではこれらは全て同じものとして扱われます。つまり関数hoge(int*)を宣言しておくと，hoge(pi)，hoge(a1i)，hoge(a2i)の全てにおいてhoge(int*)が呼び出されるということです。

int*に*，[1]，[2]を付けるとそれぞれ次の型が得られます。

int **ppi, *a1pi[1], *a2pi[2];

ppiはint**型，a1piはint*[1]型，a2piはint*[2]型です。関数呼び出しではこれらは全て同じものとして扱われます。つまり関数hoge(int**)を宣言しておくと，hoge(ppi)，hoge(a1pi)，hoge(a2pi)の全てにおいてhoge(int**)が呼び出されるということです。

int[1]に*，[1]，[2]を付けるとそれぞれ次の型が得られます。

int (*pa1i)[1], a1a1i[1][1], a2a1i[2][1];

pa1iはint(*)[1]型，a1a1iはint[1][1]型，a2a1iはint[2][1]型です。関数呼び出しではこれらは全て同じものとして扱われます。つまり関数hoge(int(*)[1])を宣言しておくと，hoge(pa1i)，hoge(a1a1i)，hoge(a2a1i)の全てにおいてhoge(int(*)[1])が呼び出されるということです。hoge(int**)に渡したいときはキャストします。

int[2]に*，[1]，[2]を付けるとそれぞれ次の型が得られます。

int (*pa2i)[2], a1a2i[1][2], a2a2i[2][2];

pa2iはint(*)[2]型，a1a2iはint[1][2]型，a2a2iはint[2][2]型です。関数呼び出しではこれらは全て同じものとして扱われます。つまり関数hoge(int(*)[2])を宣言しておくと，hoge(pa2i)，hoge(a1a2i)，hoge(a2a2i)の全てにおいてhoge(int(*)[2])が呼び出されるということです。

変数Aの型がTであるとき，&AはT*型です。即ちint(**[2])[3]型変数a3ppa2iのアドレス&a3ppa2iはint(**(*)[2])[3]型です。

変数Bの型がT*であるとき，*BはT型です。即ちint(*(**)[4])[2]型変数a2pa4ppiの参照*a2pa4ppiはint(*(*)[4])[2]型です。

変数を配列型にキャストすることはできません。reinterpret_castとかそういう問題ではなく，言語仕様上絶対に不可能です。

int a0i[0]はint[0]型です。

sizeof iが4，sizeof piが8であった場合，sizeof a1iは4×1=4，sizeof a2iは4×2=8，sizeof ppiは8，sizeof a1piは8×1=8，sizeof a2piは8×2=16，sizeof pa1iは8，sizeof a1a1iは4×1×1=4，sizeof a2a1iは4×1×2=8，sizeof pa2iは8，sizeof a1a2iは4×2×1=8，sizeof a2a2iは4×2×2=16です。配列＋整数のsizeof，即ちsizeof(a2i+1)やsizeof (a2a1i+0)などは全てsizeof pi(=8)に等しくなります。sizeof *a2a1iは*a2a1iがint[1]型なのでsizeof a1i(=4)に等しくなります。sizeof *(a2a1i+0)も同じくsizeof a1iに等しくなります。a2a1i[0]は*(a2a1i+0)の糖衣構文なので，sizeof a2a1i[0]も同じくsizeof a1iに等しくなります。

C++にはポインタ，配列に加え，参照というものがあります。

関数hoge_cpp(int&)をhoge_cpp(i)で，関数hoge_cpp(int&&)をhoge_cpp(i+0)で，関数hoge_cpp(int*&)をhoge_cpp(pi)で，関数hoge_cpp(int*&&)をhoge_cpp(pi+0)やhoge_cpp(a1i)やhoge_cpp(a1i+0)で，関数hoge_cpp(int(&)[1])をhoge_cpp(a1i)で，関数hoge_cpp(int(&)[2])をhoge_cpp(a2i)で呼び出せます。hoge_cpp(a1i)でhoge_cpp(int(&)[2])を呼び出すことはできないので，テンプレートを使って配列の大きさごとに関数を作れば(使うたびに関数が増えますが)関数内で配列の大きさを知ることができます。

とりあえずこの記事はここまでです。部分的に情報密度が高くなってしまいましたが，その一部でもあなたの役に立てば幸いです。