t-hom’s diary

主にVBAネタを扱っているブログです。

VBA ReDimはなぜ最後の次元だけしか拡張できないのか。

多次元の動的配列を作ることがある。

コードはこういう感じだ。

Dim Arr() As Byte
ReDim Arr(1 To 3, 1 To 3)

最初のReDimは拡張というよりは初期化なので、これはうまくいく。

3×3のサイズの配列なので、イメージとしてはこんな感じだろうか。
f:id:t-hom:20151226004753p:plain

ところでこの配列、不思議なことに、下には拡張できるのに、右には拡張できない。

f:id:t-hom:20151226005354p:plain

コードで説明すると以下のとおりで、最後の次元以外は変更できないのだ。

Dim Arr() As Byte
ReDim Arr(1 To 3, 1 To 3)
ReDim Arr(1 To 3, 1 To 4)  'これはOK
ReDim Arr(1 To 4, 1 To 4)  'これはNG

なぜ最後の次元しか拡張できないのか。

さて、なぜ最後の次元しか拡張できないかを説明しよう。

多次元配列をメモリに入れた場合、メモリに行と列の概念は無いので、直列に格納される。
f:id:t-hom:20151226005944p:plain

勘の鋭い方はこの図だけですでに気づかれたかもしれない。

つまり、最終次元の拡張はすこぶる簡単で、単に下にデータを足してやれば良いだけなのだ。
f:id:t-hom:20151226010323p:plain

一方、最初の次元を変更しようと思ったら、下図のようにデータを挿入する必要がある。
f:id:t-hom:20151226010928p:plain

メモリには挿入という操作はなく、できるのは書き換えのみである。
全データをひとすづつコピーでずらしていけば挿入を実現できなくはないが、計算コストがかかりすぎるのでVBAにはその方法が用意されていないものと思われる。

コードで確かめてみる

実際メモリ上に配列がどう並ぶかは、以下のコードで調べることができる。

Sub 多次元配列の要素のアドレス()
    Dim Arr() As Byte
    
    '配列の初期化(3×3)
    ReDim Arr(1 To 3, 1 To 3)
    For i = 1 To 3
        For j = 1 To 3
            Debug.Print "Arr(" & j & "," & i & ") ->" & VarPtr(Arr(j, i))
    Next j, i
    
    Debug.Print String(20, "-")

    '配列の拡張(3×4)
    ReDim Arr(1 To 3, 1 To 4)
    For i = 1 To 4
        For j = 1 To 3
            Debug.Print "Arr(" & j & "," & i & ") ->" & VarPtr(Arr(j, i))
    Next j, i
End Sub

出力結果はこのようになった。この数値はアドレスを表すので、つまり最終次元の拡張では、単純に下にデータが足されただけであることが分かる。

Arr(1,1) ->149624016
Arr(2,1) ->149624017
Arr(3,1) ->149624018
Arr(1,2) ->149624019
Arr(2,2) ->149624020
Arr(3,2) ->149624021
Arr(1,3) ->149624022
Arr(2,3) ->149624023
Arr(3,3) ->149624024
--------------------
Arr(1,1) ->149624016
Arr(2,1) ->149624017
Arr(3,1) ->149624018
Arr(1,2) ->149624019
Arr(2,2) ->149624020
Arr(3,2) ->149624021
Arr(1,3) ->149624022
Arr(2,3) ->149624023
Arr(3,3) ->149624024
Arr(1,4) ->149624025
Arr(2,4) ->149624026
Arr(3,4) ->149624027

ちなみに2度目のReDimの際に大きく拡張すると、初回で確保した領域の下が空いていなかったりするので、連続して使える別のメモリ領域が確保される。

    '配列の拡張(3×4)
    ReDim Arr(1 To 3, 1 To 100)

出力するとこのとおり。

Arr(1,1) ->149622696
Arr(2,1) ->149622697
Arr(3,1) ->149622698
Arr(1,2) ->149622699
Arr(2,2) ->149622700
Arr(3,2) ->149622701
Arr(1,3) ->149622702
Arr(2,3) ->149622703
Arr(3,3) ->149622704
--------------------
Arr(1,1) ->92462152
Arr(2,1) ->92462153
Arr(3,1) ->92462154
Arr(1,2) ->92462155
Arr(2,2) ->92462156
Arr(3,2) ->92462157
Arr(1,3) ->92462158
Arr(2,3) ->92462159
Arr(3,3) ->92462160
Arr(1,4) ->92462161
Arr(2,4) ->92462162
Arr(3,4) ->92462163

2度目のReDim以降、メモリの位置が変化していることが分かる。

なお、ReDim Preserveとしても付けても古いメモリ領域がそのままキープされるわけではなく、新たに用意された領域にデータかコピーされる仕組みである。

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