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

「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。

C
1#include <stdio.h>
2
3int main(void)
4{
5    char  str[] = "ABC";   /*配列で実現する文字列*/
6    char  *ptr  = "123";   /*ポインタで実現する文字列*/
7  
8    printf("str = \"%s\"\n", str);
9    printf("ptr = \"%s\"\n", ptr);
10
11    return (0);
12}

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。

行動規範の内容に同意します

回答5件

ベストアンサー

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。

投稿2017/05/13 00:28

編集2017/05/13 00:30

kyunta

総合スコア350

ysd_303

2017/05/13 08:54

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！

行動規範の内容に同意します

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。

投稿2017/05/12 13:26

otn

総合スコア84555

ysd_303

2017/05/13 09:01

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！

行動規範の内容に同意します

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。

投稿2017/05/13 06:18

yohhoy

総合スコア6191

ysd_303

2017/05/13 09:03

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。

行動規範の内容に同意します

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。

投稿2017/05/12 13:23