C言語の構造体を初心者向けに解説！関連データをまとめる便利な仕組み

C言語

最終更新日 2025年5月13日

リンドくん

たなべ先生、C言語の「構造体」って何ですか？
なんだか難しそうな響きで...

たなべ

確かに名前だけ聞くと難しそうだよね。でも実は、RPGゲームのキャラクターステータスを管理する仕組みとほぼ同じなんだ。
自分も最初は苦手だったけど、ゲーム作りで使い始めたら「これは便利だ！」って思えたよ。

プログラミングを学んでいると、「構造体」という言葉を耳にすることがあるかと思います。

C言語の基本を学んだ後に出てくる概念の中でも、「構造体」は初心者にとって理解しにくいものの一つではないでしょうか。
しかし、実はこの構造体、プログラミングの世界を大きく広げてくれる重要な機能なのです。

この記事では、C言語の構造体について、ゲーム開発や身近な例を交えながら、超初心者の方でも理解できるように解説していきます。
構造体を使いこなすことで、より効率的で読みやすいプログラムを書けるようになります。

構造体とは何か

リンドくん

でも、なぜデータをまとめる必要があるんですか？
変数を個別に作ればいいんじゃ...

たなべ

例えば、RPGゲームで100人のキャラクターを管理するとしよう。
名前、HP、攻撃力、防御力...それぞれを個別の変数で管理したら、400個の変数が必要になるんだ。それって大変だよね？

構造体とは、複数の関連するデータを1つのグループとしてまとめる仕組みです。

例えば、学生の情報を管理する場合を考えてみましょう。
学生一人につき、以下のような情報が必要です。

名前（文字列）
学籍番号（整数）
年齢（整数）
成績（小数）

これらを個別の変数で管理すると、以下のようになります。

char student1_name[50];
int student1_id;
int student1_age;
float student1_grade;

char student2_name[50];
int student2_id;
int student2_age;
float student2_grade;
// ... 学生の人数分続く

これは本当に大変ですよね。
そこで構造体を使うと、関連するデータを1つにまとめられるのです。

// 構造体の定義
struct Student {
    char name[50];
    int id;
    int age;
    float grade;
};

// 構造体変数の宣言
struct Student student1;
struct Student student2;

このように、構造体を使うことでデータの管理が格段に楽になるのです。

構造体の基本的な使い方

リンドくん

なるほど！便利そうですね。
でも実際にはどうやって使うんですか？

たなべ

基本的な流れは「定義→宣言→使用」の3ステップだよ。
RPGキャラクターのステータス管理を例に説明していこうか。

構造体の定義方法

まず、構造体を定義する基本的な構文は以下の通りです。

struct 構造体名 {
    データ型 メンバー名1;
    データ型 メンバー名2;
    // ... 必要なメンバーを追加
};

RPGゲームのキャラクターを例にするとこのようになります。

struct Character {
    char name[30];      // キャラクター名
    int hp;             // HP（体力）
    int attack;         // 攻撃力
    int defense;        // 防御力
    int level;          // レベル
};

構造体変数の宣言と初期化

構造体を定義したら、実際に使うための変数を宣言します。

// 宣言
struct Character hero;

// 初期化（方法1: 個別に代入）
strcpy(hero.name, "勇者タナベ");
hero.hp = 100;
hero.attack = 25;
hero.defense = 15;
hero.level = 1;

// 初期化（方法2: まとめて初期化）
struct Character wizard = {"魔法使いリンド", 80, 20, 10, 1};

メンバーへのアクセス方法

構造体のメンバーにアクセスするには、ドット演算子（.）を使用します。

// 値の取得
printf("%sのHPは%dです\n", hero.name, hero.hp);

// 値の変更
hero.hp -= 10;  // ダメージを受けた
hero.level++;   // レベルアップ

このように、関連するデータをまとめて扱えるのが構造体の大きな利点です。
データの整理がしやすくなり、コードも読みやすくなりますね。

構造体の便利な活用例

リンドくん

実際のプログラムで、構造体はどんな風に使われるんですか？

たなべ

身近なところでは、ゲーム開発からデータベース管理まで幅広く使われているよ。
具体的な例をいくつか見てみよう！

配列との組み合わせ

構造体の真価は、配列と組み合わせたときに発揮されます。

// パーティメンバー5人分のキャラクター配列
struct Character party[5];

// 各メンバーの初期化
strcpy(party[0].name, "勇者");
party[0].hp = 100;
party[0].attack = 30;

strcpy(party[1].name, "魔法使い");
party[1].hp = 80;
party[1].attack = 15;

// 全員のステータス表示
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("名前: %s, HP: %d, 攻撃力: %d\n", 
           party[i].name, party[i].hp, party[i].attack);
}

関数との連携

構造体は関数の引数や戻り値としても使用できます。

// キャラクターのステータスを表示する関数
void displayCharacter(struct Character ch) {
    printf("=== %s ===\n", ch.name);
    printf("レベル: %d\n", ch.level);
    printf("HP: %d\n", ch.hp);
    printf("攻撃力: %d\n", ch.attack);
    printf("防御力: %d\n", ch.defense);
}

// 戦闘ダメージを計算する関数
int calculateDamage(struct Character attacker, struct Character defender) {
    int damage = attacker.attack - defender.defense;
    return (damage > 0) ? damage : 1;  // 最低1ダメージは与える
}