01 文字列操作（char 配列・終端文字・string.h）

C言語には「文字列型」が存在しない。文字列は char 型の配列として扱われ、必ず末尾に終端文字 '¥0'（ヌル文字）が付く。2級ではこの仕組みと string.h の関数、メモリ上の並びが問われる。

✅ この章のゴール：① 文字列＝char配列＋'¥0' を説明できる ② strlen/strcpy/strncpy/strcmp の動作と戻り値が分かる ③ 文字列の配列 char s[][N] の各要素にアクセスできる。

01-1 配列の宣言と初期化

配列は、同じ型のデータを連続したメモリ領域に並べて格納するデータ構造である。

int  arr[5];    /* 整数型を5要素ぶん確保 */
char str[10];   /* 文字型を10要素ぶん確保 */

宣言と同時に初期値を与えることもできる。

int num[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};  /* 各要素に値を格納 */
int num[]   = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};  /* 要素数は初期化式から決まる（=10） */

01-2 文字列の宣言と終端文字

文字列は char 配列として宣言する。文字列リテラルで初期化すると、末尾に終端文字 '¥0' が自動的に付く。

char str[6] = "Hello";  /* H e l l o ¥0 の6文字ぶん */
char str[]  = "Hello";  /* 要素数は初期化式から決まる（=6） */

メモリマップ

宣言 char str[6] = "Hello"; はメモリ上に次のように並ぶ。

¥0

青いマスが終端文字 '¥0'（5文字＋終端で 6 バイト）

⚠ 「Hello」は5文字だが、確保されるのは 6バイト（5文字＋終端文字 '¥0'）。
strlen や strcpy などの文字列関数は '¥0' を見つけるまで処理を続ける。'¥0' が無いと、メモリの不正アクセス（暴走）が起こりうる。

01-3 string.h の主な関数

文字列を操作するには標準ライブラリ <string.h> を使う。

関数	機能	使用例
`strlen`	文字列の長さを返す（`'¥0'` は数えない）	`size_t len = strlen(str);`
`strcpy`	文字列をコピー	`strcpy(dest, src);`
`strcat`	文字列を末尾に連結	`strcat(dest, src);`
`strcmp`	2つの文字列を比較（等しいと 0）	`int c = strcmp(s1, s2);`
`strncpy`	最大 n 文字だけコピー	`strncpy(dest, src, n);`
`strchr`	指定文字が最初に現れる位置（アドレス）を返す	`char *p = strchr(str, 'e');`

✅ strcmp の戻り値は「等しい→0／s1が大きい→正／s1が小さい→負」。「等しいと0」がよく問われる（0以外＝違う、と覚える）。

01-4 文字列の配列

複数の文字列をまとめて持つには、文字列の配列（2次元 char 配列）を使う。

char str[][10] = { "Hello", "World", "C" };

str は3つの文字列を保持する。
各文字列の最大長は10文字（'¥0' を含む）。

メモリマップ

¥0

str[0]

¥0

str[1]

¥0

str[2]

0123456789

要素へのアクセス

printf("%s¥n", str[0]);     /* "Hello" を表示（str[0] は文字列の先頭アドレス） */
printf("%s¥n", str[1]);     /* "World" を表示 */
printf("%s¥n", str[2]);     /* "C" を表示 */

printf("%c¥n", str[0][1]);  /* 'e' を表示（str[0] の1番目の "1文字"） */
printf("%c¥n", str[1][2]);  /* 'r' を表示 */

⚠ よくある間違い：str[0][1] は 1文字（char の 'e'）であって文字列ではない。
printf("%s", str[0][1]) のように %s に1文字を渡すと暴走する（未定義動作）。
「e から後ろ（"ello"）」を文字列として表示したいなら、アドレスを渡す：
printf("%s¥n", str[0] + 1); または printf("%s¥n", &str[0][1]); → "ello"

01-5 strncpy の応用（途中にコピー）

strncpy(コピー先, コピー元, 文字数)。コピー先・コピー元はアドレスなので、dest + 2 のように「途中の位置」から始められる。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char src[]     = "Hello, World!";
    char dest[20]  = "XXXXXXXXXXXXXXX";   /* X が15個 */

    strncpy(dest + 2, src, 5);  /* dest の index 2 から "Hello" を5文字コピー */
    dest[7] = '¥0';             /* 終端文字を手動で付ける */

    printf("Result: %s¥n", dest);
    return 0;
}

コピー後のメモリ

¥0

%s は先頭から '¥0' まで表示するので、実行結果は：

Result: XXHello

01-6 📝 過去問で確認

過去問（文字列操作・問3）— プログラムの出力 (15)〜(19) を解いてみよう

解説を表示

01-7 まとめ

文字列は char 配列。末尾に終端文字 '¥0' が必要。
確保バイト数＝文字数＋ 1（'¥0' のぶん）。strlen は '¥0' を数えない。
文字列操作は <string.h>。strcmp は等しいと 0。
文字列の配列 char s[][N]。s[i] は文字列、s[i][j] は1文字。