【C++】配列の宣言・初期化方法！2次元配列や要素数の省略など

C++でプログラミングを行う際、複数のデータをまとめて管理するために「配列」は避けて通れない基本的なデータ構造です。

しかし、C++には昔ながらの「C言語スタイルの配列」と、便利な標準ライブラリである「std::vector」や「std::array」が混在しており、「結局、どうやって宣言するのが正解なの？」と迷ってしまうことも少なくありません。

「配列の要素数を変数で指定したい」
「2次元配列を簡単に初期化したい」
「とりあえず全部0で埋めたい」

この記事では、上記のようなことを実現できるよう、C++における基本的な配列の宣言・初期化方法から、多次元配列の作り方、そして現在の開発現場で推奨されるモダンな配列の扱い方まで、サンプルコード付きで徹底解説します。

【本記事の信頼性】

執筆者：マヒロ

執筆者は元エンジニア
SES⇒大手の社内SE⇒独立
現在はこじんまりとしたプログラミングスクールを運営
モットーは「利他の精神」

基本的な配列の宣言と初期化方法
2次元配列（多次元配列）の宣言と初期化
1. 2次元配列の基本構文
配列の要素数に変数は使える？（動的確保とvector）
1. 固定長配列の制限（定数が必要）
2. 要素数が決まっていない場合は std::vector を使おう
生配列よりも std::array や std::vector を使うべき理由
1. 固定長なら std::array
2. 可変長なら std::vector
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基本的な配列の宣言と初期化方法

まずは、最も基本となる「固定長配列（C言語スタイル）」の宣言と初期化について見ていきましょう。
C++では、型と要素数を指定して配列を作成します。

要素数を指定して宣言する

配列を宣言する基本構文は 型名配列名[要素数]; です。

#include <iostream>

int main() {
    // int型で要素数5の配列を宣言（中身は不定）
    int numbers[5];

    // 値を代入
    numbers[0] = 10;
    numbers[1] = 20;

    std::cout << "numbers[0]: " << numbers[0] << std::endl;
    
    return 0;
}

int numbers[5]; と宣言することで、整数（int）を5つ格納できる領域がメモリ上に確保されます。

注意点として、この段階では中身の値は「不定（ゴミデータ）」です。
（グローバル変数の場合は0初期化されますが、ローカル変数は不定）

使用する前に必ず値を代入するか、次項の初期化を行う必要があります。

初期化リストを使って値を代入する

宣言と同時に具体的な値を設定したい場合は、波括弧 {} を使った「初期化リスト」を使用します。

#include <iostream>

int main() {
    // 宣言と同時に値をセット
    int scores[3] = {80, 95, 70};

    // 範囲for文（C++11以降）で出力
    for (int score : scores) {
        std::cout << score << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

実行結果

80 95 70

{} の中にカンマ区切りで値を記述することで、先頭から順に値が格納されます。

もし int scores[5] = {1, 2}; のように要素数より少ない値を指定した場合、残りの要素は自動的に「0」で初期化されます。

要素数を省略して宣言する（サイズ推論）

初期化リストを記述する場合に限り、[] の中の要素数を省略できます。

コンパイラが値の個数から自動的にサイズを決定してくれます。

// 要素数は自動的に「4」になる
double weights[] = {1.5, 2.5, 3.0, 4.2};

管理が楽になるため、初期値が決まっている場合はこの書き方が推奨されます。

すべての要素を0で初期化するテクニック

「とりあえず配列の中身をすべて0にしておきたい」という場合は、空の波括弧 {} を使います。

// 全要素（10個）が0で初期化される
int counters[10] = {}; 
// または
int counters2[10] = {0};

これはバグを防ぐために非常に重要なテクニックです。
配列を宣言したら、とりあえず {} で初期化しておく癖をつけると良いでしょう。

2次元配列（多次元配列）の宣言と初期化

画像データや行列計算などでは、縦と横の広がりを持つ「2次元配列」が使われます。
宣言方法は、[] を2つ繋げるだけです。

2次元配列の基本構文

#include <iostream>

int main() {
    // 2行3列の配列を宣言し、初期化
    int matrix[2][3] = {
        {1, 2, 3},  // 0行目
        {4, 5, 6}   // 1行目
    };

    // ネストしたfor文で出力
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        for (int j = 0; j < 3; ++j) {
            std::cout << "matrix[" << i << "][" << j << "] = " << matrix[i][j] << "\n";
        }
    }

    return 0;
}

実行結果

matrix[0][0] = 1
matrix[0][1] = 2
matrix[0][2] = 3
matrix[1][0] = 4
matrix[1][1] = 5
matrix[1][2] = 6

int matrix[2][3] は、「int型の要素3つを持つ配列」が「2つ」ある状態を作ります。

初期化リストも入れ子構造にすることで、視覚的にも行と列の関係がわかりやすくなります。

配列の要素数に変数は使える？（動的確保とvector）

C++の学習を始めて最初にぶつかる壁が、「要素数に変数を使えない」という問題です。

固定長配列の制限（定数が必要）

C++の標準仕様（ISO C++）では、配列のサイズ指定には「コンパイル時定数（const や constexpr）」が必要です。

つまり、実行時にユーザーに入力してもらった値で配列のサイズを決めることは、基本的にはできません。

int n;
std::cin >> n;

// 【NG】コンパイルエラーになる（環境によっては動くこともあるが非推奨）
// int arr[n]; 

// 【OK】定数なら可能
const int SIZE = 10;
int arr[SIZE];

一部のコンパイラ（GCCなど）では拡張機能として「可変長配列（VLA）」をサポートしていますが、C++の標準機能ではないため使用は避けるべきです。

要素数が決まっていない場合は std::vector を使おう

「実行時にサイズを決めたい」「後からデータを追加したい」という場合は、生配列ではなく、標準ライブラリの std::vector を使用します。

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    int n;
    std::cout << "要素数を入力してください: ";
    std::cin >> n;

    // 変数nを使って動的に配列を作成（すべて0で初期化）
    std::vector<int> dynamicArr(n, 0);

    // データの追加も可能
    dynamicArr.push_back(100);

    std::cout << "現在のサイズ: " << dynamicArr.size() << std::endl;

    return 0;
}

std::vector はメモリ管理を自動で行ってくれるため、new や delete といった手動のメモリ操作が不要で、非常に安全かつ便利です。

生配列よりも std::array や std::vector を使うべき理由

現代のC++開発（Modern C++）では、これまで紹介した int arr[10]; のような生配列（Cスタイル配列）の使用はあまり推奨されていません。

代わりに、以下の2つのコンテナクラスを使い分けるのがベストプラクティスです。

固定長なら std::array

要素数がコンパイル時に決まっていて変更しない場合は、std::array を使います。

生配列と同じパフォーマンスを持ちながら、型安全性や便利なメンバ関数（.size() など）を備えています。

#include <array>
#include <algorithm> // sort用

int main() {
    // int型、要素数5の配列
    std::array<int, 5> data = {3, 1, 4, 1, 5};

    // ソートなどのアルゴリズムも適用しやすい
    std::sort(data.begin(), data.end());

    return 0;
}