calloc・とは？初心者向けに解説する基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

calloc・とは？

calloc は C 言語でメモリを確保するときに使う代表的な関数の一つです。malloc との違いは「確保した領域を 0 で初期化して返してくれる点」です。つまり、配列の要素数や1つひとつの要素のサイズを掛け算して大きな塊のメモリを取ります。その後、割り当てた領域の全ビットが 0 に初期化されるため、初期値が未定義になる心配が少なくなります。

calloc は size_t nmemb と size_t size の二つの引数を取ります。nmemb は欲しい要素の数、size は1つの要素のバイト数です。例えば整数の配列を5つ作る場合は calloc(5, sizeof(int)) のように呼び出します。

基本の使い方

基本的な流れは次の通りです。まず必要なメモリを calloc で確保します。返り値は void* 型なので、必要に応じて適切な型へキャストします。確保に失敗すると NULL が返りますので、必ず NULL チェックを行います。

例: int *arr = calloc(5, sizeof(int)); を実行した場合、arr は 5 個の int を格納でき、初期値はすべて 0 になります。もしエラー時には arr == NULL となるので、分岐でエラー処理を行います。最後には必ず free で解放します。例: free(arr);

malloc との違いと使い分け

malloc は「未初期化のメモリ」を返すのに対して、calloc は「0 初期化済みのメモリ」を返します。これが大きな違いです。初期値が 0 であることがデータの初期化を保証する場面では calloc が便利です。ただし、0 初期化には少しだけ処理が加わるため、同じサイズの領域を確保する場合でも malloc より遅くなることがあります。用途に応じて使い分けましょう。

注意点とベストプラクティス

・確保したメモリは必ず free で解放します。忘れるとメモリリークの原因になります。

・キャストは必須ではありませんが、古い C では void* から他のポインタ型へのキャストが必要な場面があります。現代の C では明示的なキャストを省略できる場合も多いです。

・初期化を保証したい場合は calloc、後から明示的に初期化していく方針なら malloc を使い、手動で初期化を行うのが合理的な場面もあります。

calloc の具体的な例と解説

例 1: 5 個の整数を格納する配列を作る場合

int *a = calloc(5, sizeof(int)); このとき a[0] から a[4] はすべて 0 に初期化されます。エラー時には a は NULL になり、if (a == NULL) { /* error handling */ } のように確認するのが一般的です。

例 2: 2 次元的なデータ構造を作る場合

size_t rows = 3, cols = 4; int (*grid)[4] = calloc(rows, sizeof(*grid)); というように、配列の行数と各行の列数を組み合わせて確保します。初期化が必要なデータを扱うときには calloc が役立ちます。

malloc との比較表

項目	malloc	calloc
初期化	未初期化	0 で初期化
引数	1 つのサイズ	nmemb と size の二つのサイズ
戻り値	void*	void*

実務でのポイント

目的に応じた選択: 配列をすぐ使う前に初期化が必要なら calloc が適しています。

パフォーマンス: 未初期化が許される場合は malloc の方が高速なことがあります。

エラーハンドリング: 戻り値 NULL の場合の処理を必ず実装します。

まとめ

calloc は「複数の要素を確保しつつ 0 で初期化する」機能を提供する重要な関数です。データ構造を作る際に初期値を保証したいとき、未初期化の揮発性を避けたいときなど、状況に応じて malloc か calloc を選び分けることが、安定したプログラム作りの第一歩です。

callocの同意語

calloc: C標準ライブラリの関数名。nmemb×size の領域を連続して確保し、確保した全領域を0で初期化して返します。
ゼロ初期化付きメモリ割り当て: メモリを確保すると同時に全体を0で初期化する処理の意味。初期値が0になる点を強調した表現。
0クリア割り当て: 確保した領域を0でクリアして初期化することを指す表現。
0埋めメモリ確保: 確保した領域を0で埋める性質を前面に出した表現。
ゼロ初期化配列用メモリ確保: 配列の要素を格納する領域を0初期化付きで確保する説明。
連続メモリ割り当て: nmemb個の要素分を連続したメモリ領域として確保することを表す表現。
配列要素用の連続領域確保: 配列の要素分の領域を確保することを強調した言い方。
0埋め割り当て関数: 0で埋めることを前提とした割り当て機能を指す表現。
メモリの初期値を0にする割り当て: 確保時点で領域の全要素を0に設定する点を説明。
malloc+memset 相当の動作: 内部的には malloc で確保し、memset で0に初期化する動作と同等であることを示す説明。
零初期化割り当て: 零（0）で初期化する割り当てという意味の別表現。

callocの対義語・反対語

malloc: callocが行うゼロ初期化をせず、割り当てたメモリを未初期化のまま返す。値を使用前に自分で設定する必要がある。
free: callocなどで確保したメモリを解放して、再利用可能な状態に戻す。メモリのライフサイクルの終端を表す操作。
realloc: 既存のメモリブロックのサイズを変更して再配置する。割り当て直後の一括初期化とは異なる、サイズ変更を伴う操作。
非ゼロ初期化: ゼロ以外の値でメモリを初期化すること。例えば malloc 直後に任意の値で埋める、あるいは memset でゼロ以外の値を設定する行為を指す概念。

callocの共起語

標準ライブラリ: calloc は C 言語の標準ライブラリ stdlib.h に含まれる関数です。
stdlib.h: calloc の宣言があるヘッダファイル。
メモリ割り当て: 実行時に必要なメモリ領域を確保する動的割り当ての一種。
動的メモリ割り当て: プログラム実行時に必要な分だけ確保する仕組み。
ポインタ: calloc は割り当てたメモリの先頭を指すポインタを返します（ void* ）。
size_t: nmemb と size の型として用いられるサイズを表す無符号整数型。
nmemb: 割り当てる要素数。
size: 1 要素のサイズ（バイト数）。
ゼロ初期化: 割り当てたメモリはすべて 0 で初期化されます。
初期化: メモリを使用前に値を初期の状態に設定する作業。
malloc: もう一つの動的割り当て関数。初期化は行われません（未初期化のまま）。
free: 割り当てたメモリを解放する関数。
NULL: 割り当てに失敗した場合、NULL が返されます。
callocとmallocの違い: calloc はゼロ初期化、malloc は未初期化のまま確保します。
構造体配列: 構造体の配列を動的に確保する際にもよく使われます。
配列: 要素を連続して格納するメモリ領域を確保します。
連続したメモリブロック: 確保されるメモリは隣接するメモリブロックとして返されます。
オーバーフロー注意: nmemb × size の計算でオーバーフローする可能性があるため、チェックを心掛けると安全です。
アライメント: calloc は適切なアライメントを確保してメモリを返します。
安全性/ゼロ埋めの利点: ゼロ初期化により未使用データが残らず、セキュリティ面で安心です。
使用手順: 必要な要素数とサイズを決め、calloc で確保、失敗時はエラーハンドリング、使用後は free で解放します。

callocの関連用語

calloc: C標準ライブラリのメモリ割り当て関数。nmemb個の要素をsizeバイトずつ、合計 nmemb×size バイトの連続領域を確保し、確保したメモリをゼロで初期化して返します。失敗時は NULL を返し、errno に ENOMEM が設定されることがあります（規格上必須ではなく実装依存です）。割り当てはヒープ領域から行われ、適切なアライメントが保証されます。オーバーフロー時は失敗します。
malloc: C標準ライブラリのメモリ割り当て関数。指定したバイト数の連続領域を確保しますが、内容は未初期化のままです。失敗時は NULL を返します。初期化が不要な場合や、後で自分で初期化する場合に使います。
free: malloc/calloc/realloc などで確保した領域を解放します。解放後のポインタを再利用してはいけません。二重解放や解放済みポインタの再使用は未定義動作です。
realloc: 既存のメモリブロックのサイズを変更します。内容は可能な限り保持されますが、必要に応じて場所を移動します。失敗時は NULL を返し、元のポインタは無変更です。
memset: メモリ領域を特定の値で埋める関数。ゼロ初期化を自前で行う場合や、calloc で確保した後の初期化にも使えます。
stdlib.h: これらの関数の宣言と関連型を含むヘッダファイル。使用時には #include が必要です。
heap: ヒープは動的メモリが割り当てられる領域です。malloc/calloc/realloc はこの領域からブロックを確保します。
stack: スタックは関数の局所変数などを格納する自動記憶域です。動的割り当てとは別で、関数の終了時に自動的に解放されます。
NULL: ポインタが無効な値を指していない状態を表す定数。エラー時の返却値としても用いられます。
ENOMEM: メモリ不足を表すエラーコード。malloc、calloc、realloc の失敗時に errno に設定されることがあります。
size_t: サイズを表す標準の無符号整数型。calloc の引数 nmemb と size の型として使用されます。
nmemb: calloc の第一引数。要素の個数を指定します。
alignment: 割り当てられるメモリのアライメント（データの整列基準）。 calloc は型に適したアライメントを保証します。
ゼロ初期化: メモリをすべてゼロで初期化すること。calloc の大きな特徴の一つです。
連続メモリ: 連続したブロックのメモリ。calloc が返すポインタは通常連続領域を指します。
メモリリーク: 確保したメモリを解放せずに放置すること。長期的にはメモリ不足の原因になります。
ダブルフリー: 同じポインタを二重に解放すること。未定義動作を引き起こします。
callocとmallocの違い: calloc は nmemb と size の2引数で、確保した領域をゼロ初期化して返します。malloc は1つの引数 size のみで、初期化を行わずに領域を返します。