配列の要素に名前をつける

C/C++ で配列の各要素に名前をつける方法について．例えば，

unsigned char col[4];

として宣言された col の各要素を red, green, blue, alpha のような識別子でも参照できるようにする．
方法は簡単で，共用体 union を無名で使う．例えば，

struct TPoint3D
{
  union
  {
    struct {double x,y,z;};
    double p[3];
  };
};

このような構造体 TPoint3D を作ったとき，この構造体のサイズは sizeof(TPoint3D)=24 だ（sizeof(double)=8 の場合）．ここで共用体の性質から， x と p[0], y と p[1], z と p[2] はそれぞれ同じメモリアドレスに割り当てられているので， p[1] に識別子 x で参照することも可能である．

サンプルプログラムをもとに，もう少し解説する：

#include <iostream>

struct TPoint3D
{
  union
  {
    struct {double x,y,z;};
    double p[3];
  };
  TPoint3D(void) : x(0.0), y(0.0), z(0.0) {};
  TPoint3D(const TPoint3D &v) : x(v.x), y(v.y), z(v.z) {};
  TPoint3D(const double &_x, const double &_y, const double &_z)
      : x(_x), y(_y), z(_z) {};
  double& operator[](int i)  {return p[i];};
  const double& operator[](int i) const {return p[i];};
};

std::ostream& operator<< (std::ostream &os, const TPoint3D &p)
{
  const char *delim[]={", ",", ",")"};
  os<< "(";
  for(int i(0); i<3; ++i)
    os<< p[i]<< delim[i];
  return os;
}

using namespace std;

int main(int argc, char**argv)
{
  TPoint3D p (1.0, 2.0, 3.0);
  cout<< "sizeof(double)= "<< sizeof(double)<< endl;
  cout<< "sizeof(TPoint3D)= "<< sizeof(TPoint3D)<< endl;
  cout<< "p= "<< p<< endl;
  p.y= 5.0;
  cout<< "p.y= "<< p.y<< endl;
  p.z= -2.5;
  cout<< "p= "<< p<< endl;
  return 0;
}

ここで TPoint3D の各要素は， main 関数の中でやっているように， p.y や p.z のようにして参照できる．一方， operator<< のように， p[i] （これは p.p[i] と等価だが， operator[] をオーバーロードし，短縮している）のようにして参照することもできる．

このように無名共用体を使えば，配列の各要素に個別に名前を付けられる． x, y, z とか red, green, blue, alpha のように個別の名前で参照した方が分かりやすいが， for ループなどで一気にアクセスもしたい，という場合に使える小技だ．配列サイズが小さい場合にしか使えないが，そもそも配列サイズが大きくなれば，個別に名前を付けようとは思わないだろう．