中級

多次元配列で行と列の添字を取り違えて違う値を読む

arr[row][col]とarr[col][row]は多くの場合どちらもコンパイルは通り実行もできますが、正方でない配列では違う位置の値を読んでしまいます。

なぜエラーが出ないのか

出力: 7

（エラーなし）

Cは何も報告しません。コンパイルも実行も正常に完了するためです

出力: 7

実際の挙動 — 期待した結果と食い違っている箇所

見つけ方

エラーが出ないので、出力を目で確かめるか、コードを目で追うしかありません。この種の誤りが最も発見が遅れます

このエラーが出る典型パターン

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int main(void) {
 4      int grid[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
 5      int row = 0, col = 2;
 6      printf("%d\n", grid[col][row]);
                                ^
 7      return 0;
 8  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int main(void) {
 4      int table[3][3] = {{10, 20, 30}, {40, 50, 60}, {70, 80, 90}};
 5      int row = 1, col = 0;
 6      printf("%d\n", table[col][row]);
                                 ^
 7      return 0;
 8  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int main(void) {
 4      int m[3][3] = {{2, 4, 6}, {8, 10, 12}, {14, 16, 18}};
 5      int row = 2, col = 1;
 6      printf("%d\n", m[col][row]);
                             ^
 7      return 0;
 8  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int main(void) {
 4      int board[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
 5      int row = 0, col = 1;
 6      printf("%d\n", board[col][row]);
                                 ^
 7      return 0;
 8  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int main(void) {
 4      int mat[3][3] = {{5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13}};
 5      int row = 2, col = 0;
 6      printf("%d\n", mat[col][row]);
                               ^
 7      return 0;
 8  }

よくある誤解

配列のサイズが行数と列数で違う場合、添字を逆にすると本来アクセスできないはずの範囲まで読めてしまうことがあり、たまたま動いているように見えるため発見が遅れます。行と列、どちらを先に書くかは配列を宣言したときの次元の順序と揃える必要があります。

実務での勘所

Cの多次元配列は、実際には1本の連続したメモリ領域を、行優先(row-major)という順序でまとめて確保しているだけです。arr[i][j]は、コンパイラの内部ではarr + i * 列数 + jという1次元の位置計算に変換されています。行と列の添字を入れ替えるということは、この位置計算の式でiとjの掛ける係数を取り違えることを意味し、正方(行数=列数)でない配列では計算結果がまったく違うメモリ位置を指すため、無関係な値を読んでしまいます。

演習をはじめる

関連するエラー

• sizeofが配列の要素数ではなくポインタのサイズを返す配列に対するsizeofは配列全体のバイト数を返しますが、関数の引数として渡された配列はポインタに変わっているため、同じsizeofが8（ポインタのサイズ）を返してしまいます。
• 配列のループが1つずれて範囲外を読む・最後の要素が抜ける添字は0から要素数-1までという境界を1つ間違えると、最後の要素が抜けたり、配列の外を読んでしまったりします。