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C言語における、配列及びポインタによる文字列の表示について

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ysd_303

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「明解C言語」のList11-1のコードについて質問です。
まずはコードを以下に示します。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char  str[] = "ABC";   /*配列で実現する文字列*/
    char  *ptr  = "123";   /*ポインタで実現する文字列*/
  
    printf("str = \"%s\"\n", str);
    printf("ptr = \"%s\"\n", ptr);

    return (0);
}

上記のコードの実行結果は以下となります。

str = "ABC"
ptr = "123"

このコードにおいてprintf関数に配列strとポインタ変数ptrがそれぞれ渡されていますが、何故、%sに対してptrを渡す事によって実行結果として初期値の文字列が表示されるのかがわかりません。
配列strに関しては添字演算子[]がなく単独で現れた配列名が指定されているので、strの先頭要素のアドレスが渡されると本書にはあり、ポインタ変数*ptrに関しては文字列リテラル"123"の先頭文字'1'へのポインタで初期化されるとの記述があります。
他の書籍で添字演算子[]のない配列指定は配列名のアドレスでありこれは配列の先頭要素のアドレスと同じであるとの記載がありましたので、その考えでいけば、配列str全体のアドレスが%sに渡り、文字列が表示されるのは理解ができるのですが、ポインタptrに関しては先頭要素のアドレスが渡るだけで、文字列全体である"123"は表示できないのでは?となんだか腑に落ちません。
私はそれだったらポインタptrはptrではなく通常の変数として扱える*ptrとして%sに渡せば文字列全体を表示できるのではないかと思ったのですが、思った通りの実行結果は得られませんでした。本書の図説を見てもなんだか頭がこんがらがってしまって抜け出せないので質問させていただきました。
拙い説明となりましたが何卒ご回答をお願いします。
長文失礼致しました。

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回答 5

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+2

色々読んだけど、なんとなくもやもやという事だと思いますので、言い回しの1つとして。

    char  str[] = "ABC";   /*配列で実現する文字列*/
    char  *ptr  = "DEFGH";   /*ポインタで実現する文字列 DEFGHに変更*/

この2つの変数は何かというと「str」と「ptr」です。(str[],*ptrではない。変数を使用する場合にも同じ記号を使うために誤解している場合がある。)
そしてどちらも1つのアドレスを保持しています。
「A」があるアドレスと「D」があるアドレスです。
C言語で文字列はcharがメモリ上に連続していて終わりだという事を示す'\0'を最後に付けます。

%sは対応する引数にポインタ(アドレス)を求め、'\0'のcharが出てくるまで表示し続けます。
"ABC"はメモリ上に'A','B','C','\0'と書き込まれます。
"DEFGH"はメモリ上に'D','E','F','G','H','\0'と書き込まれます。
なので、%sに「A」のアドレスを渡すと「ABC」、「D」のアドレスを渡すと「DEFGH」と表示されます。

%sの機能は配列で宣言された文字列を表示するのではなく、引数で渡された1つのアドレスから'\0'が見つかるまでを1つの文字列と判断して表示するという事です。
「B」のアドレスを渡せば、「BC」と表示し、「E」のアドレスを渡せば「EFGH」と表示します。

printf("str = \"%s\"\n", &str[1]);// Bのアドレスを渡す
printf("ptr = \"%s\"\n", ptr+1);  // Eのアドレスを渡す

%sに1つのアドレスを渡してなぜ表示されるかはこれだけの事なのですが、C言語上での配列での宣言とポインタでの宣言による違い、ポインタ操作の危険性などを詳細に説明した文章を理解するにはある程度の下地が必要だと思いますので、少しずつ積み重ねるしかないのではと思います。
ポインタ周りの解説で1冊というのがいっぱいあるくらいですから。

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  • 2017/05/13 17:54

    わかりやすいご説明、ありがとうございました!!他の方々の意見も大変参考になるものばかりで嬉しく思います。いろいろ考えた結果kyunta様のご回答で完全に腑に落ちましたのでベストアンサーにさせていただきました。本当にありがとうございました!

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+1

配列str全体のアドレスが%sに渡り、文字列が表示されるのは理解ができるのですが、

「配列str全体のアドレス」というのは意味不明の文言になります。
strは、あくまで、「配列strの先頭のアドレス」です。

char配列の先頭アドレスが渡されて、それが文字列として扱われる場合、先頭から順番に見ていって\0が出てくるまでを文字列として扱います。それが、Cに於ける文字列処理のお約束です。

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  • 2017/05/13 18:01

    ご回答ありがとうございます!
    確かに全体のアドレスという文言は誤っていましたね。ご指摘ありがとうございます!

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0

C言語の世界の「文字列」は、「charが連続していて最後が\0で終わっているもの」であればなんでもそう扱えます。連続したcharをたどるためには、アドレスで渡す必要があります(*pとして逆参照すれば「文字1個分」になってしまいます)。

配列にしてもポインタにしても、引数として渡されるのは「先頭アドレス」だけで、残りは自力でポインタを進めて辿っています。

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  • 2017/05/13 17:56

    丁寧なご説明をありがとうござます!
    ポインタにばかり頭がいってしまって文字列の基本がすっかりこんがらがってしまっていました。
    おかげさまで理解できました。本当にありがとうございます!

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0

printf関数は%sを指定した場合、対象アドレスに格納されたデータを文字列と解釈して¥0記号まで表示し続けます。したがって、C言語上で配列をされていようが、ポインタであろうが関係はありません。

ただし、「char  *ptr  = "123";  」は別の理由で望ましくない書きぶりではあります。なぜならば、配列と違って文字列リテラル「"123"」のアドレスを直指定しており、この領域の具体的な性質は不明です。一方、このポインタ宣言ではデータの書き換えを禁止しておらず、この領域を書き換えようとした場合にエラーが起きる可能性があります。

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  • 2017/05/13 17:59

    ご回答ありがとうございました!
    ポインタという概念にこんがらがってしまい、%sのや文字列の性質が抜けてたみたいです。
    おかげさまで理解できました。エラーの記述までわざわざありがとうございます!!

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0

こちらのサイト で動かしてみると、メモリ上でのデータ配置をイメージしやすいかもしれません。ご参考に。

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  • 2017/05/13 18:03

    ご回答、ならびにサイトの記載までありがとうございます!
    まだまだ初学者ですが、なんとか理解できるよう頑張ります。

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