ポインタと配列のさまざまな表現

Question

C言語によるプログラミング応用編という本で、ポインタ配列の様々な表現というところに載っていた箇所です。

2次元配列の表現とポインタ配列と配列へのポインタの表現を比較してみましょう。

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2次元配列 char a[2][3];
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表現    sizeofの値    「表現」によって指される対象
a           6                aの第0要素(要素を3個もつchar配列)へのポインタ
a[0]     3          aの第0要素(char)へのポインタ
a[0][0]    1          aの第0要素の最初の要素
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ポインタ配列 char *a[2]
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表現    sizeofの値    「表現」によって指される対象
a       8           ポインタaの第0要素(charへのポインタ)へのポインタ//Q1
a[0]     4        aの第0要素(charへのポインタ)                //Q2
a[0][0]    1        aの第0要素が指すchar配列の最初の要素
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配列へのポインタ char (*a)[3]
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表現    sizeofの値    「表現」によって指される対象
a      4         要素を3個もつcharへのポインタ         //Q3
a[0]     4         そのchar配列の先頭要素(char)へのポインタ   //Q4
a[0][0]   1         その先頭要素

以上が本に載っていた部分です。
質問です。
Q1~Q4までのsizeofの値がなぜそうなるのか教えてください。
Q2は、調べた所、ポインタが指ところが、int型で4バイトだから、そうなり、私の解釈で、char :a[2]により、全体はその2倍だからQ1は、8になると思いましたが、違うような気がします。
Q3は、要素を3個もつなら、sizeofは3になるのではないかと思うのですがなぜ4なのでしょう。
Q4もなぜそうなるのか教えてください。

Answer 1

Q1~Q4までのsizeofの値がなぜそうなるのか教えてください。

Q1:char a[2]のaはポインタ配列２個分のサイズです。ポインタが4Byteのプログラムなのであれば42で8になります。

Q2:a[0]が指すのはポインタです。上記の通り、このプログラムはポインタが4Byteと想定されているので、4になります。

Q3:aが指すのはポインタです。ですのでQ2と同じ理由で4になります。

Q4:これですが、本では4と書いてあるのでしょうか？指しているのはchar[3]ですので3になると思うのですが(実際やって3になっています)

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Q2は、調べた所、ポインタが指ところが、int型で4バイトだから、そうなり、私の解釈で、char :a[2]により、全体はその2倍だからQ1は、8になると思いましたが、違うような気がします。

Q2ですが、指しているのはポインタであってintではありません。ポインタはメモリアドレスを指し示す物ですので、プログラムが64Bitプログラムの場合は64Bit(8Byte)になります。つまりコンパイルオプションなどによってサイズが変動する物です。

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Q3は、要素を3個もつなら、sizeofは3になるのではないかと思うのですがなぜ4なのでしょう。

非常にややこしい、というか普通こんな宣言はしないと思うのですが、これが宣言しているaはあくまでポインタである、と考えて下さい。何故なら括弧で囲まれているからです。
aというchar[3]型ポインタであると考えて下さい。char型ではなくchar[3]の配列へのポインタです。
aはポインタなので、この設問の想定している環境では4となります。またa[0]ですが、aがポインタである為そのポインタが指す先にある実体のサイズとなります。aはchar[3]を指すポインタなので、a[0]はsizeof(char[3])となり、普通は3になると思います。

Comments

[cingyan]

ご回答ありがとうございました。

Q1ですが、メモリアドレスを格納しているポインタのサイズが32bitつまり4Byteだから、2つで8となると言うことでしょうか。

Q2は、a[0]はそれが一つだから4となるのですね。

Q3は、char[3]で要素が3つとか関係なく、ポインタのサイズが4Byteということでしょうか。

Q4は、私も試した所、3になりましたので、本のミスプリントということになりますね。

[drednote]

上記全てそうです。その理解であってます。付け加えるなら、上でも書きましたがポインタは必ずしも4Byte(32Bit)とは限らないので、ポインタ=4Byteという覚え方はしないようにしてください。コンパイルのオプションなどで変わる要素です。