ポインターの配列とは何ですか？

ポインターの配列は、整数や浮動小数点数などの他のスカラー型を保持するのではなく、データ型にアドレス指定された一連のメモリを保持する標準配列データ型です。 ポインターの配列を使用することにより、プログラムは、ほぼすべてのデータ型、データ構造、クラス、さらには関数の配列を持つことができます。 ポインターの配列を効率的に並べ替えることもできるため、必要に応じて、コンピューターのメモリ内の物理的な位置に応じてアドレスを揃えることができます。 ポインターの配列を使用する際の複雑な点のいくつかは、データが簡単に破損する可能性があり、メモリオーバーフローの問題を防ぐために、指すデータのタイプを内部で管理する必要があることです。

コンセプトが最初に考案されたため、すべてのプログラミング言語がポインタの配列を許可するわけではありません。 メモリ管理を自動化する高レベル言語は、低レベル言語と同じ方法でポインターを使用しませんが、技術的には、オブジェクト指向言語の高レベルのクラスオブジェクトの配列はポインターの配列です。 それでも、同じ方法で使用または操作することはできません。 低レベル言語では、配列は実際にメモリヒープ内のポインタの直接アドレスである整数値を保持します。 代替パラダイムは存在しますが、ほとんどの高水準言語では、この機能は使用できません。

ポインターの配列をプログラミングツールとして価値のあるものにする側面の1つは、ポインターがあらゆるタイプのデータを参照できることです。 ポインターは、他のデータ型を指すことが唯一の目的であっても、それ自体がデータ型です。 これは、ポインターの配列が実際に同じ配列内のさまざまなデータ型を含むことができることを意味しますが、プログラムには各ポインターが参照しているものを追跡するメカニズムが必要です。

ポインタの強力な側面は、メモリ内のコンパイルされたプログラムコードを実際に指すことができることです。 これにより、配列はデータだけでなく関数を指すことができます。 関数の配列により、コードの動的な数値参照が可能になります。 これは、スイッチブロックなどの大規模な条件ステートメントを必要とせずに、予測不能な入力に基づいて特定の関数を呼び出す必要がある言語インタープリターまたは他のタイプのソフトウェアをプログラミングするときに役立ちます。

ポインタデータの配列が示す問題の一部は、アドレスを失う可能性があり、そのメモリが後で解放されるのを防ぎ、追加などの意図しない操作によってアドレスが破損する可能性があります。 誤ったアドレスにアクセスしようとすると、破損したデータが読み取られたり、初期化の失敗などの極端な場合に、プログラムが予期せず終了したりするセグメンテーション違反が発生する可能性があります。 注意深いプログラミングは、これらのイベントの可能性を軽減するのに役立ちます。