c++(C言語)の配列について

Question

質問

以下のソースコードについて質問です。(using namespace std;の是非については今回は問題外とさせてください、ソースコード簡略化のために用いています。)

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
  int data[] = {1,1,2,3,5,5};
  cout << (data+3) - data << endl;
  return 0;
}

// 出力結果:3

上のソースコードで、(data+3)-dataで3番目の要素と0番目の要素との距離を求めていると思うのですが、なぜこれで要素間の距離が求まるのかいまいち理解できないです。

int型は4byteなので、(data+3)-dataの出力結果は3*4=12になると考えているのですが、ここでのアドレスの演算はそういう意味ではないということなのでしょうか。

どうか教えていただきたいです。

Answer 1

ポインタ演算はbyte単位ではなくポインタの規定型の大きさ単位で行われます。この場合int型単位で行われるんですね。

で、(data+3) - dataってものすごく何をしたいのかわからないんですが・・・。それ最初から3て書けばいいのでは・・・。

Comments

[whmis_w]

なるほどそうだったのですね...
実はstd::lower_boundについてqiita記事を読み漁っていて、lower_boundで取得したイテレータから先頭のイテレータを引くとindexが取得できる理由がわからなくてハマっていました...
(data+3)-dataはぼくも何がしたいのかわからないです、質問の仕方が下手くそでした、すみません(笑)
おそらく同じような理屈ですよね。

Answer 2

(data+3) -> *(data+3) で、data[3]と同じ意味になるのは分かりますよね？
ポインタの演算は要素の型で決まります。
ポインタの演算

Comments

[whmis_w]

ポインタの演算は型単位で行われるのですね...ありがとうございます！

Answer 3

アドレス演算みたいですが、アドレス演算じゃないと言うのが答えでしょうか。

仕様については、昔確認した気もするのですが、記憶が曖昧。

ただ、以下の式はどう考えたら、良いでしょうか?
data[((data + 3) - data)]
これが、 data[3] とならないと困るのではないかと思います。

Comments

[whmis_w]

たしかにdata[((data + 3) - data)] == data[3]がtrueとならないとおかしいですね...すごくしっくりきました、ありがとうございます！

Answer 4

int型は4byteなので、(data+3)-dataの出力結果は3*4=12になると考えているのですが、ここでのアドレスの演算はそういう意味ではないということなのでしょうか。

そういう意味ではないということです。

T* から　T* を引くと 「その差はT何個分」が返ってきます。「何byte分」ではありません。

Comments

[whmis_w]

ありがとうございます、理解できました！

Answer 5

dataと書いた場合は、普通、&data[0] を意味します（sizeof(data)とかは例外です）。つまり「int型配列dataを参照するポインタ」ではなく、「dataの最初の要素へのポインタ」です。

c/c++での配列は要素の型だけでなく、長さを含めて一致しないと同じ型とは認められないため、このような仕様になっているのでしょう。ここが、配列を関数引数で渡そうとするときにc/c++学習者が躓くところですね。

そのため (data+3) - data は (&data[0]+3)-&data[0] と同じ意味となり答えは3になります。