新・標準プログラマーズライブラリ C言語 ポインタ完全制覇

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2017/12/7

第0章　本書の狙いと対象読者―イントロダクション

0-1　本書の狙い

0-2　対象読者と構成

第1章　まずは基礎から―予備知識と復習

1-1　Cはどんな言語なのか

1-1-2　文法上の不備・不統一

1-1-3　Cのバイブル―K&R

1-1-4　ANSI C以前のC

1-1-9　Cの理念

1-1-10　C言語の本体とは

1-1-11　Cは，スカラしか扱えない言語だった

1-2　メモリとアドレス

1-2-1　メモリとアドレス

1-2-2　メモリと変数

【補足】size_t型

1-2-3　メモリとプログラムの実行

1-3　ポインタについて

1-3-1　そもそも，悪名高いポインタとは何か

1-3-3　アドレス演算子，間接演算子，添字演算子

【補足】本書に載っているアドレスの値について―16進表記

【補足】宣言にまつわる混乱―どうすれば自然に読めるか？

【補足】hogeって何だ？

1-3-4　ポインタとアドレスの微妙な関係

【補足】実行時には，型の情報も変数名も，ない

1-3-5　ポインタ演算

1-3-6　ヌルポインタとは何か？

【補足】NULLと0と''と

1-3-7　実践―関数から複数の値を返してもらう

1-4　配列について

1-4-1　配列を使う

【補足】Cの配列はゼロから始まる

1-4-2　配列とポインタの微妙な関係

1-4-3　添字演算子[]は，配列とは無関係だ！

【補足】シンタックスシュガー

1-4-4　ポインタ演算という妙な機能はなぜあるのか？

1-4-5　ポインタ演算なんか使うのはやめてしまおう

【補足】引数を変更してよいのか？

1-4-6　関数の引数として配列を渡す（つもり)

【補足】配列を値渡しするなら

1-4-7　関数の仮引数の宣言の書き方

【補足】なぜCは，配列の範囲チェックをしてくれないのか？

1-4-8　C99の可変長配列―VLA

第2章　実験してみよう―Cはメモリをどう使うのか

2-1　仮想アドレス

【補足】未定義，未既定，処理系定義

2-2　Cのメモリの使い方

2-2-1　Cにおける変数の種類

【補足】記憶域クラス指定子

2-2-2　アドレスを表示させてみよう

2-3　関数と文字列リテラル

2-3-1　書き込み禁止領域

2-3-2　関数へのポインタ

2-4　静的変数

2-4-1　静的変数とは

2-4-2　分割コンパイルとリンク

2-5　自動変数（スタック）

2-5-1　領域の「使い回し」

2-5-2　関数呼び出しで何が起きるか？

【補足】呼び出し規約―Calling Convention

2-5-3　自動変数をどのように参照するのか

【補足】自動変数の領域は，関数を抜けたら解放される！

2-5-4　典型的なセキュリティホール―バッファオーバーフロー脆弱性

【補足】OSによるバッファオーバーフロー脆弱性対策

【補足】assert()

【補足】デバッグライト用の関数を作ってみよう

2-5-6　再帰呼び出し

2-5-7　C99の可変長配列（VLA）におけるスタック

2-6　malloc( )による動的な領域確保（ヒープ）

【補足】malloc( )の戻り値をキャストするべきか

2-6-2　malloc( )は「システムコール」か？

2-6-3　malloc( )で何が起きるのか？

【補足】Valgrind

2-6-5　フラグメンテーション

2-6-6　malloc( )以外の動的メモリ確保関数

【補足】サイズが0でmalloc( )

【補足】malloc( )の戻り値チェック

【補足】プログラムの終了時にもfree( )しなければいけないか？

2-7　アラインメント

【補足】構造体のメンバ名も，実行時には，ない

2-8　バイトオーダー

2-9　言語仕様と実装について―ごめんなさい，ここまでの内容はかなりウソです

第3章　Cの文法を解き明かす―結局のところ，どういうことなのか？

3-1　Cの宣言を解読する

3-1-1　英語で読め

3-1-2　Cの宣言を解読する

【補足】最近の言語だと，型は後置のものが多い

3-1-3　型名

【補足】せめて，間接演算子*が後置になっていれば……

3-2　Cの型モデル

3-2-1　基本型と派生型

3-2-2　ポインタ型派生

3-2-3　配列型派生

3-2-4　「配列へのポインタ」とは何か？

3-2-5　C言語には，多次元配列は存在しない！

3-2-6　関数型派生

3-2-7　型のサイズを計算する

3-2-8　基本型

3-2-9　構造体と共用体

3-2-10　不完全型

3-3　式

3-3-1　式とデータ型

【補足】「式」に対するsizeof

3-3-2　左辺値とは何か―変数の2つの顔

【補足】左辺値という言葉の由来は？

3-3-3　配列→ポインタの読み替え

3-3-4　配列とポインタに関係する演算子

3-3-5　多次元配列

【補足】演算子の優先順位

3-4　続・Cの宣言を解読する

3-4-1　const修飾子

3-4-2　constをどう使うか？どこまで使えるか？

【補足】constは#defineの代わりになるか？

3-4-3　typedef

3-5　その他

3-5-1　関数の仮引数の宣言（ANSI C版）

【補足】関数の仮引数の宣言に関するK&Rでの説明

3-5-2　関数の仮引数の宣言（C99版）

【補足】定義と宣言

3-5-4　文字列リテラル

【補足】文字列リテラルは，charの「配列」だ

3-5-5　関数へのポインタにおける混乱

3-5-6　キャスト

3-5-7　練習―複雑な宣言を読んでみよう

3-6　頭に叩き込んでおくべきこと―配列とポインタは別物だ!!

3-6-1　なぜ混乱してしまうのか

3-6-2　式の中では

3-6-3　宣言では

第4章　定石集―配列とポインタのよくある使い方

4-1　基本的な使い方

4-1-1　戻り値以外の方法で値を返してもらう

4-1-2　配列を関数の引数として渡す

4-1-3　動的配列―malloc( )による可変長の配列

【補足】他言語の配列

4-2　組み合わせて使う

4-2-1　動的配列の配列

【補足】ワイド文字

4-2-2　動的配列の動的配列

4-2-3　コマンド行引数

4-2-4　引数経由でポインタを返してもらう

【補足】「ダブルポインタ」って何？

4-2-5　多次元配列を関数の引数として渡す

4-2-6　多次元配列を関数の引数として渡す（VLA版）

4-2-7　縦横可変の2次元配列をmalloc( )で確保する（C99）

【補足】Cの多次元配列は「行優先」だ

【補足】ANSI Cで縦横可変の2次元配列を実現する

【補足】JavaやC#の多次元配列

4-2-8　配列の動的配列

4-2-9　変に凝る前に，構造体の使用を考えよう

4-2-10　可変長構造体（ANSI C版）

【補足】可変長構造体確保時のサイズ指定について

4-2-11　フレキシブル配列メンバ（C99）

【補足】ポインタは，配列の最後の要素の次の要素まで向けられる

第5章　データ構造―ポインタの真の使い方

5-1　ケーススタディ1：単語の使用頻度を数える

5-1-1　例題の仕様について

【補足】各種言語における「ポインタ」の呼び方

【補足】参照渡し

5-1-2　設計

【補足】ヘッダファイルの書き方について

5-1-3　配列版

5-1-4　連結リスト版

【補足】ヘッダファイルのパブリックとプライベート

【補足】同時に複数のデータを扱えるようにするには

【補足】イテレータ

5-1-5　検索機能の追加

【補足】倍々ゲーム

5-1-6　その他のデータ構造

5-2　ケーススタディ2：ドローツールのデータ構造

5-2-1　例題の仕様について

5-2-2　各種の図形を表現する

【補足】座標系の話

5-2-3　Shape型

5-2-4　検討―他の方法は考えられないか

【補足】なんでも入る連結リスト

5-2-5　図形のグループ化

5-2-6　関数へのポインタの配列で処理を振り分ける

5-2-7　継承とポリモルフィズムへの道

【補足】本当に，draw( )をShapeに入れていいのか？

5-2-8　ポインタの怖さ

5-2-9　で，結局ポインタってのは何なのか？

第6章　その他―落ち穂拾い

6-1　新しい関数群

6-1-1　範囲チェックが追加された関数（C11）

【補足】restrictキーワード

6-1-2　静的な領域を使わないようにした関数（C11）

6-2　落とし穴

6-2-1　整数拡張

6-2-2　「古い」Cでfloat型の引数を使ったら

6-2-3　printf( )とscanf( )

6-2-4　プロトタイプ宣言の光と影

6-3　イディオム

6-3-1　構造体宣言

6-3-2　自己参照構造体

6-3-3　構造体の相互参照

6-3-4　構造体のネスティング

6-3-5　共用体

6-3-6　無名構造体/共用体（C11）

6-3-7　配列の初期化

6-3-8　charへのポインタの配列の初期化

6-3-9　構造体の初期化

6-3-10　共用体の初期化

6-3-11　要素指示子付きの初期化（C99）

6-3-12　複合リテラル（C99）