C言語のポインタについて

Question

C言語のポインタについて質問があります。
下記プログラムを実行したところ、実行結果として
初期-> x:10 y:20
初期アドレス-> x:0x7ffee830a998 y:0x7ffee830a994
get_xy: x..0x7ffee830a998, y..0x7ffee830a994
get_xy: &x..0x7ffee830a968, &y..0x7ffee830a960
関数実行後-> x:1, y:2
が得られました。

ここで質問なのですが、get_xy関数の引数x,yについて
アドレスと中身を表示するためにprintfを用いていますが、
なぜ&演算子が出てくるのでしょうか。
intのポインタ型としてint *x,int yと定義されているため、確保されたアドレスを見るときは
そのままx,yとし、中身を見るときはx, *yではないのでしょうか。
&演算子が出てくるのは、普通にint x, int yと定義したときに出てくるイメージなのですが…。
しかしこれでコンパイルは通るので、どこの理解が間違っているのかが分かりません。

void get_xy(int *x, int *y){
    printf("get_xy: x..%p, y..%p\n", (void *)x, (void *)y);
    printf("get_xy: &x..%p, &y..%p\n", (void *)&x, (void *)&y);
    *x = 1;
    *y = 2;
}

int main(){
    int x = 10;
    int y = 20;
    printf("初期-> x:%d y:%d\n",x, y);
    printf("初期アドレス-> x:%p y:%p\n", &x, &y);
    get_xy(&x, &y);
    printf("関数実行後-> x:%d, y:%d\n",x,y);
    
    return 0;
}

Answer 1

&演算子が出てくるのは、普通にint x, int yと定義したときに出てくるイメージなのですが…。

いいえ。すべての変数に対して、必要があるときに&を付けます。

int *xと宣言されているので、xはとある整数変数を指すポインタ変数です。
「とある整数変数」のアドレスを知りたいときは、xです。
「ある整数変数を指すポインタ変数」のアドレスを知りたいときは、&xです。

Answer 2

intのポインタ型としてint *x,int *yと定義されているため、確保されたアドレスを見るときは

そのままx,yとし、中身を見るときは*x, *yではないのでしょうか。

それはそのとおりです。

ただし、ポインタ型変数自体も変数であり、この変数自体がアドレスを持っています。

今回は関数の引数ですが、Cの変数はすべて値渡しですから、呼び出し側で渡した&x, &yの値（64bitとかのアドレスの値）がスタック領域上の引数の位置にコピーされています。

そのコードはその場所を見ています。

Answer 3

＆演算子は変数のアドレスを得るのに使います
ポインタ変数x のアドレスは&xで得られますね。

Answer 4

xとかyというのがあちこちにあって混乱してませんか?

void get_xy(int *a, int *b){
    printf("get_xy: x..%p, y..%p\n", (void *)a, (void *)b);
    printf("get_xy: &x..%p, &y..%p\n", (void *)&a, (void *)&b);
    *a = 1;
    *b = 2;
}

としても表示される結果は全く変わらない、というのは大丈夫ですか?

intのポインタ型としてint *x,int *yと定義されているため

型っていうのはデータの性質...と言っていいかな。int *xはデータの性質を定義しているのですか? 違いますよね。xとかy、あるいは冒頭のように書き換えたならaとかbは「int型へのポインタ型の変数」を定義しています(厳密に言うと仮定義とかいろいろ言葉は出てきますけど)。変数のアドレスを求めるのがアドレス演算子&です。それ以上でも以下でもなく、変数のアドレスを求めたいのなら&をつけます。

&演算子が出てくるのは、普通にint x, int yと定義したときに出てくるイメージなのですが…。

間違ったイメージは捨てて下さい。

ついでに。

中身を見る

「中身」というのはちょっと違うでしょう。ポインタが指している先のデータにアクセスするのが参照演算子*です。

(余談:個人的には、ポインタは「xx型へのポインタ型」と呼ぶことをおすすめしています。「型」という語が重なるのが嫌なら「xxへのポインタ型」とかでもいいですけれど。これによって「何かを指している」というポインタの性質がより明らかに示されます。Cの規格書でも使われている表現です)