関数の中でchar型で変数を宣言してもint型になっていてコンパイルが通りません。

Question

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void put_date(struct tm *timer) {
    char *wday_name[] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};

    printf("%4d年%02d月%02d日(%s)%02d時%02d分%02d秒",
            timer->tm_year + 1900,
            timer->tm_mon + 1,
            timer->tm_mday,
            wday_name[timer->tm_wday],
            timer->tm_hour,
            timer->tm_min,
            timer->tm_sec
            );
}


int main(void)
{
    time_t current;
    struct tm *timer;

    time(&current);
    timer = localtime(&current);

    printf("現在の日付・時刻は");
    put_date(timer);
    printf("です。\n");

    return 0;
}

↑これは正しいコードです。
put_data関数の中で、char *wday_name[]....というところがあります。
「なんで関数の中で新しく宣言したchar型変数がポインターとして宣言されているのだろう。。。」と思い、試しに、下のようにコードを書き換えてみました。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void put_date(struct tm *timer) {
    char wday_name[] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};

    printf("%4d年%02d月%02d日(%s)%02d時%02d分%02d秒",
            timer->tm_year + 1900,
            timer->tm_mon + 1,
            timer->tm_mday,
            wday_name[0],
            timer->tm_hour,
            timer->tm_min,
            timer->tm_sec
            );
}


int main(void)
{
    time_t current;
    struct tm *timer;

    time(&current);
    timer = localtime(&current);

    printf("現在の日付・時刻は");
    put_date(timer);
    printf("です。\n");

    return 0;
}

しかし、これだとコンパイルが通りません。エラー文を読むとどうやら「wday_nameはint型だよ！」
と表示されます。

6-1.c:7:35: warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 5 has type ‘int’ [-Wformat=]
    7 |     printf("%4d年%02d月%02d日(%s)%02d時%02d分%02d秒",
      |                                  ~^
      |                                   |
      |                                   char *
      |                                  %d
......
   11 |             wday_name[0],
      |             ~~~~~~~~~~~~           
      |                      |
      |                      int

なぜ、関数内で変数をchar型で宣言したのにint型とみなされてしまうのでしょうか？
よろしくお願いいたします。

環境
ubuntu 20.04.1
コンパイラ　gcc

Comments

[thkana]

> 新しく宣言したchar型変数がポインターとして宣言されているのだろう
char型へのポインタの配列を宣言しているのです。char型変数を宣言してはいません。

[thkana]

それと、warning(警告)とError(エラー/間違い)は違うものです。区別しましょう。warningは、文法的に間違いではないけれど、経験的に間違いであることが多いところをコンパイラが教えてくれているだけで、コンパイルは進行しています。

Answer 1

エラーの根本的な原因は、printfで整数(char型も実は整数です)を渡すときには、charやshortと言った小さな整数はintへと拡張されてから渡されるという仕組みがあるためです。
その為、コンパイラは渡されているのは、int型であると認識しているのです。

それとは別として、大本の初期化文の方の問題について、
C言語の文字配列や配列初期化周りは少々ややこしいです。
"abc"のような文字列の動作が書かれている文脈によって意味が変化します。

まずは基礎的なものから行くと、
char c='a'; メモリ上にchar 1個分のエリアが確保されて、そこが'a'の文字コードで初期化されます。(これは別に問題なし)

char c[]="abc"; "abc"のサイズが自動計算され、メモリ上にchar 4個分のエリアが確保されて、
頭から順に、'a','b','c','\0'の文字コードで初期化されます。
char c[]={'a','b','c','\0'}; と書いたのと同じになります。
文字列を初期化用のデータとして自動的に展開してくれるのです。

char *c="abc"; 一見、上とは似ていますが、全く異なる動作をします。
まず、"abc"は文字列リテラルとして認識され、プログラム上の書き換え不能エリアに配置されます。
次に、メモリ上にポインタ 1個分のエリアが確保され、そこに"ABC"のデータがある先頭メモリアドレスが書き込まれて初期化されます。
cが保持しているのは、あくまでも特定のメモリアドレス、ポインタ値です。

次にそれらを配列にします。

char c[][4]={"abc","xyz"}; char[4]を一つの単位としたデータの配列になります。
上と同じく配列の数は{}の中の要素数から自動計算してくれますが、
要素の単位となる、後ろの[4]は指定する必要があります。
char[4]が1単位ですので、char 4個分のエリア、それを要素数分である2個確保されて、
頭から順に、'a','b','c','\0','x','y','z','\0'の文字コードで初期化されます。

もし、char c[][6]={"abc","xyz"}; だった場合には、単位がchar[6]になるので、
'a','b','c','\0',0,0,'x','y','z','\0',0,0 になります。
(配列の初期化時、足りない要素は0で埋められる)

char *c[]={"abc","xyz"}; char*(ポインタ)を一つの単位としたデータの配列になります。
単体のポインタと同じように、"abc","xyz"それぞれのデータが書き換え不能エリアに配置されます。
ポインタ2つ分のエリアが確保され、"abc"の先頭アドレス、"xyz"の先頭アドレスが順に書き込まれて初期化されます。

以上を基準にコードを見ます。

char *wday_name[] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};
7個のポインタの配列が用意され、それぞれにぞれぞれの文字列リテラルの先頭アドレスが格納されます。

関係部分だけ抜き出すと、
printf("%s",wday_name[x]);
なので、ポインタの配列の中から指定の番号に入っているポインタ(先頭アドレス)を呼び出して、
printfに渡しています。
受け取るprintf側も、"%s"と文字配列の先頭ポインタを受け取る書式指定ですので、正常に動作します。

一方書き換えた方は、
char wday_name[] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};
char型の配列に、char型配列の配列を入れようとしています。
実際に行うと、char wday_name[] = "日";として解釈され、
初期化の要素指定が多すぎる、と警告が出るようです。

そういった仕組みなので、最初の*を外してしまうと、まったく別の意味になってしまうので、外してはいけません。
もし外す場合には、
char wday_name[][9] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};
とかの方法で、初期化内容と変数の宣言を合わせる必要があります。

Answer 2

フォーマット文字列%sはchar*型用のものだけど、charになっている、といってるだけです。
そこ間違ってるのでどうにかしましょう。

＃間違いは他にもいろいろ

Comments

[hogeee]

>>フォーマット文字列%sはchar*型用のものだけど、charになっている
つまり%sはchar型のポインタじゃないと受け付けないということでしょうか？
初歩的なことですみませんが、なぜこの関数の中はポインターじゃないと%sが使えないのでしょうか？

[y_waiwai]

そもそもwday_nameの初期化文が間違ってるからです。
char wday_name[] は文字列の配列ではないから。

[hogeee]

調べ直して、初期化の部分を変更しましたが、エラーが変わりません。
char wday_name[7] = {'日', '月', '火', '水', '木', '金', '土'};

[SaitoAtsushi]

まず
char wday_name[] = {"日", "月", "火", "水", "木", "金", "土"};
というのは間違っています。
char の配列だと宣言しているのにそうでないもので初期化しているからです。

初期化を誤っていますが、 wday_name を char の配列とみなした場合には wday_name[0] としてアクセスした型は char です。
しかし、可変長引数 (で仮引数の型を書いてない部分) に渡す実引数は「既定の実引数拡張」というルールが適用されます。
このルールのひとつとして、 char は int に拡張されてから (つまり暗黙に型変換されてから) 渡されることになっています。
それにより、 wday_name[0] は int であるとして解釈されました。

[y_waiwai]

char *wday_name[] = {"日","月", "火", "水", "木", "金", "土"};
とか
char wday_name[][8] = {"日","月", "火", "水", "木", "金", "土"};
とか。

C言語の文字列とかポインタとかそこらへん調べ直してみては。