C言語でアドレスや値を参照する際の記述について

Question

プログラミング初心者です。
かなり基本的なことだと思いますが、調べてもどうしてもわからないので教えていただきたいです。

C言語でポインタ配列について勉強中です。
下記のようにコードを入力してポインタ配列のアドレスや格納されている値を確認するというものなのですが、
太字斜体にしている部分について質問があります。
なぜ"str+i"と"str[i]"という違った記述をしなければならないのかがわかりません。
どちらの記述も同じ意味ではないのでしょうか？
試しに両方とも"str+i"と記述するとエラーになりました。
（逆に両方"str[i]"にすると特に問題ありませんでした）

int main(void) {
char *str[] = {"dog", "cat", "rabbit"};
int i;
for(i = 0; i < 3; i++) {
printf("%p str[%d]: %s アドレス:%p\n", str+i, i, str[i], *(str+i));
}
return 0;
}

どうぞよろしくお願いします。

Answer 1

こんにちは。

どちらの記述も同じ意味ではないのでしょうか？

意味は微妙に異なります。
str[i]はchar*型です。str+iはchar**型です。

例えば、int foo[];はint型の配列ですので、fooは通常int*型になります。
これと同じく、char* str[];はchar*型の配列ですので、strはchar*型に*が付いた型char**となるのです。

そして、書式指定子%sはchar*型を期待しているので、そこにchar**型を与えると親切なコンパイラなら警告してくれます。

Answer 2

なぜ"str+i"と"str[i]"という違った記述をしなければならないのかがわかりません。

どちらの記述も同じ意味ではないのでしょうか？

違います。同じ意味では決してありません。
str[i]は*(str+i)の糖衣構文です。*が前に付いている分だけstr+iと違います。どれくらい違うかというと、pと*pぐらい違います。

Answer 3

Webで例えますと…
「リンク」と「リンク先」って両方とも同じようなものですが
実際には違いますよね。

C言語はポインターがあることにより便利な使い方ができますが、
ポインターを使う際の書式は紛らわしく理解しにくいものです。
慣れればそうでもないんですけどね。
これからもC言語を使おうと思うなら乗り越えなければならない
壁といったところでしょうか。

Answer 4

Chironianさんがだいたい説明してくださっているので補足。

（逆に両方"str[i]"にすると特に問題ありませんでした）

for文の中身を少し分解してみます。(体裁は一部異なります)

printf("%p", str+i); 
printf("str[%d]", i); 
printf("%s", str[i]); 
printf("アドレス:%p\n", *(str+i)); 

この1行目と3行目の書式指定子(printf関数の第1引数)を比較してみてください。
1行目は%p、「何か」のアドレスを追加の引数にします、という意味です。
3行目は%s、「文字列の先頭」のアドレスを追加の引数にします、という意味です。

この例では、str[i]というのが「文字列の先頭」のアドレスを意味します。
なので、printf("%p", str[i]);と書いても「アドレス」を渡しているので動作「は」します。(ただし、最初に書いたものとは別の意味になる)

一方で、str+iというのは、「文字列の先頭」のアドレスを意味しません。
これは、「「文字列の先頭」が入っているポインタ変数」のアドレスを意味します。
大事なことなのでもう一度言います、str+iは、「ポインタ変数」のアドレスを意味します。
なので、printf("%s", str+i);と書くとクラッシュするのです。