ヌル終端 '\0' の掟

char s[6] = "hello"; で6個ぶん必要だった理由を明かします。文字列の最後には、必ずヌル文字 '\0' が置かれるからです。

 s[0]  s[1]  s[2]  s[3]  s[4]  s[5]
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| 'h' | 'e' | 'l' | 'l' | 'o' |'\0' |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
                              ここまでが文字列、という印

'\0' は値が0の文字です。数字の '0'（値48）とは別物なので、混同しないでください。画面には何も表示されず、ただ「ここで終わり」を意味します。

なぜ印が必要なのか

配列を渡されただけでは、どこまでが文字列なのか誰にも分かりません。Cは配列の長さを覚えていないからです。そこで終わりに目印を置くという約束を作りました。printf の %s も strlen も、この印に出会うまで前から順に読み進めます。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char s[6] = "cat";

    printf("%zu\n", sizeof(s));    // 6 ← 箱の数（確保した大きさ）
    printf("%zu\n", strlen(s));    // 3 ← 文字数（'\0' の手前まで）
    return 0;
}

sizeof と strlen の違いは頻出です。箱の数と中身の文字数は別、と覚えてください。char s[6] = "cat"; の場合、s[3] が '\0' で、s[4] と s[5] も 0 で埋められます。

下のビジュアライザで、1文字ずつ '\0' を探しに行く様子を見てみましょう。

🧪 ここはメモリの中身を1ステップずつ追う「メモリビジュアライザ」の場面です（アプリ本体で動きます）。

印を失うとどうなるか

char s[5] = "hello";     // 5文字ぴったり。'\0' が入らない！
printf("%s\n", s);       // どこまで読むか分からず暴走する

これはコンパイルが通ってしまいます。printf は '\0' を探して配列の外まで読み進め、たまたま見つかった 0 までを表示します。文字化けするか、境界外アクセスで異常終了するか、運が良ければ何事もなく動く——おなじみの未定義動作です。

罠・注意

• 必要な配列の大きさは「文字数 + 1」。この +1 を忘れるのが、Cの文字列で最も多い事故です。
• '\0' と '0' と 0 と "0" はすべて別物です。'\0' は終端、'0' は文字のゼロ（値48）、0 は数値、"0" は1文字の文字列（2バイト）。
• 1文字ずつ手作業で配列に入れたときは、最後に自分で s[n] = '\0'; を書く必要があります。書き忘れると文字列として使えません。
• strlen は呼ばれるたびに先頭から数え直します。ループの条件に i < strlen(s) と書くと、毎回数え直しが走って遅くなります。長さは先に変数へ入れておきましょう。
• 配列の途中に '\0' を書き込むと、そこが新しい終わりになります。後ろの文字は消えていませんが、文字列としては見えなくなる——この性質は t09-08 の定石で活用します。

まとめ: 文字列の最後には必ず '\0'。配列は「文字数+1」で確保し、sizeof（箱の数）と strlen（文字数）を区別する。