C言語ってどんな言語?初心者が学ぶメリットとは?将来性について解説!
プログラミングを始めて学ぶ時、何の言語を学べば良いかわからないことが多くあります。プログラミングを学んだことのある人は、「プログラミングを始めるならまずはC言語から始めるべき」という声があります。
なぜ、C言語から学ぶべきと言われるのでしょうか?
この記事では、C言語がどんなプログラミング言語か解説し、初心者が学ぶメリットについて解説します。
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C言語とは?
C言語とは、コンピュータプログラミングの基礎を学ぶのに最適なプログラミング言語と言われています。
C言語は1970年台に開発されて歴史のあるプログラミング言語です。システム開発や組み込み開発などのプログラムを書くために広く使われています。
C言語は学習のための言語としても優れています。他のプログラミング言語と比べると、「簡単」ではないかもしれませんが、プログラミングの基本概念を体系的に学べる構造になっています。変数や条件分岐、繰り返し処理、そしてポインタ(C言語特有の重要な概念)などを理解することで、プログラミングの土台をしっかりと築くことができます。
C言語が特別である理由はもう一つあります。それは、この言語が「他の多くの言語の基礎」となっている点です。C言語を習得することで、C++やC#、さらにはJavaやPythonといったモダンな言語を学ぶ際に非常に役立ちます。C言語の基本を知っていると、新しい言語の仕組みや使い方を理解するスピードが格段に上がるのです。
C#やC++との違いとは?
C言語の特徴
C言語は、1972年に開発された歴史ある汎用プログラミング言語で、C++やC#の基礎となっています。C言語はシンプルでハードウェアに近い操作が可能な点が最大の特徴となっています。
C++の特徴
C++は、C言語を拡張して1980年代に開発されたオブジェクト指向プログラミング言語です。C言語の機能をすべて備えたうえで、オブジェクト指向や例外処理といった高度な機能を追加しています。
これにより、より複雑で大規模なプログラムを効率よく開発できるようになりました。
C#の特徴
C#は、2000年にマイクロソフトが開発した高レベルなプログラミング言語です。
C++と異なり、C#はC言語を基にしていませんが、C言語やC++に似た構文を持っています。そのため、プログラミング初心者でも取り組みやすく、特にWindows環境やゲーム開発でよく利用されています。
3つの言語の特徴をまとめた表は以下の通りになります。
C言語 | C++ | C# | |
---|---|---|---|
登場時期 | 1972年 | 1983年 | 2000年 |
主な特徴 | シンプル、低レベル | 高性能、オブジェクト指向 | 自動化、高レベル |
用途 | システム開発、組み込み | ゲーム、複雑なアプリ開発 | Windows、Unityゲーム |
学習の難易度 | 基本的だが難しい | やや難しい | 比較的簡単 |
表に示す低レベル、高レベルというのは、難易度のレベルが高い低いという訳ではありません。
低レベルとは、ハードウェアに近い操作が可能な言語のことです。メモリやCPUを直接制御できるため、効率的で高速なプログラムを作成できますが、難易度は高めです。
一方、高レベル言語は、人間が理解しやすい構文で書かれ、エラー処理やメモリ管理などが自動化されています。その分、学びやすく開発効率も高いですが、ハードウェア制御の自由度は低くなります。
C言語って何に使われるの?
C言語は、汎用性の高さや効率的なプログラム作成が可能な点から、さまざまな分野で利用されています。
- 基礎的なプログラミング教育
- オペレーティングシステムの開発
- 組み込みシステムの開発
基礎的なプログラミング教育
C言語は、シンプルな言語でありつつも学習難易度が割と高い点から、プログラミング教育に使われているケースがあります。
プログラミング教育に使われるケースが多いから、「初心者はプログラミングを学べ」と言われることが多いです。
現在でも、大学の情報学部では1年生が学ぶプログラミング言語としてC言語を採用していることがあります。
オペレーティングシステムの開発
オペレーティングシステムと聞くと、「?」となる方が多くいますが、WindowsやMacなどのパソコンやスマートフォンに組み込まれているOSがオペレーティングシステムに当たります。OSとはオペレーティングシステムの略になります。
OSは、コンピュータのハードウェアとソフトウェアの橋渡しをする重要な存在で、高速で効率的に動作する必要があります。C言語は、低レベルな操作が可能なため、OSのような性能が求められるシステム開発に最適です。
組み込みシステムの開発
組み込みシステムとは、家電製品や、自動車製品、医療機器などの機械に組み込まれたプログラムのことを指します。
組み込みシステムは、限られたメモリや処理能力で動作する必要があり、C言語の軽量かつ効率的なコードが活躍します。
C言語がどのようなものかがわかったので、学ぶメリットとデメリットについてそれぞれ紹介したいと思います。
C言語を学ぶメリット
先ほど解説した通り、C言語は、OSの開発や、組み込みシステムの開発に使われるプログラミング言語です。
C言語を学ぶメリットには下記の点があると言えるでしょう。
- プログラミングの基礎を深く理解できる
- 他の言語を学びやすくなる
- 効率的なプログラミングの考え方が身につく
プログラミングの基礎を深く理解できる
C言語はプログラミングの基本となる概念を網羅しています。変数、条件分岐、ループ、関数など、どの言語でも共通して使われる要素を学ぶのに適しており、他の言語への応用が利きます。
また、C言語特有のポインタやメモリ管理を学ぶことで、コンピュータの仕組みをより深く理解できるのも特徴です。
他の言語を学びやすくなる
現在では、C言語以外にも様々なプログラミング言語があります。現在では、先ほど紹介したC++やC#をはじめ、JavaやPythonなど聞き馴染みのあるプログラミング言語も多くあるでしょう。
C言語はこれらの言語の基礎にある構文や考え方を共有しているため、他の言語を学ぶ際の「入口」として最適です。
まず、プログラミングの基礎をしっかり固めることによって他の言語への適応力を身につけることができます。
C言語には、他の言語を学びやすくなるという利点があります。
効率的なプログラミングの考え方が身につく
C言語は、メモリやリソースを意識してプログラムを書く必要があります。
無駄のないコーディングを目指すことは、コードの処理速度が上がることや、コードの可読性が上がることの利点があるため、必要とされる知識になります。
初心者のコードは読みにくい。と言われることが多くありますが、C言語の効率的なプログラミングの考えをしっかり理解することで解決することができます。
これらの学ぶメリットがある一方、C言語を学ぶデメリットもあります。では一体どんなものがあるのでしょうか?
C言語を学ぶデメリット
C言語はプログラミングの基礎を学ぶのに適した言語として知られていますが、学習を始める前にデメリットについて理解しておくことも重要です。以下に、C言語を学ぶ際の主なデメリットを解説します。
- 学習の難易度が高い
- モダンな開発には向いていない
- エラーがわかりにくい
- 需要が限定的
学習の難易度が高い
C言語は、PythonやRubyなどのモダンなプログラミング言語に比べて学習の難易度が高いことが挙げられます。
C言語特有のポインタやメモリ管理の知識を身につけることは初心者にとっては難易度が高いため、デメリットの1つとして挙げられます。
モダンな開発には向いていない
現在の多くのアプリケーション開発は、Webやモバイルアプリが多く、PythonやRuby、PHPなどC言語以外のプログラミング言語が使われるのが実態です。
C言語ではこれらの分野の開発に必要な機能やライブラリが不足しており、モダンな開発環境で利用されることは少ないです。そのため、学習後の実践で使う機会が限られる場合があります。
エラーがわかりにくい
C言語はエラーが発生しても、原因が明確に示されないことが多くあります。実際はエラーが出ていないコードのところでエラーが表示されるケースがあるため、初心者にとってはストレスになる要素になるでしょう。
需要が限定的
C言語の需要は組み込みシステムやOS開発など、特定の分野に限られています。
これらの分野に興味がない場合、C言語を深く学んでもそのスキルを活かす場面が少ないかもしれません。
副業や転職などを目指している人が実践的なプログラミングを学ぶのには向いていない言語になっています。
C言語で必ず抑えるべき知識とは?
C言語を学ぶ際必ず抑えるべき知識があります。1つ1つ解説しますので、初心者の方はまずこれを抑えましょう。既にプログラミング言語を学んでいる方は、復習も兼ねて理解度チェックをしてみましょう。
- 基本的な構文と文法
- 制御構文-条件分岐
- 制御構文-ループ文
- 関数
- ポインタ
- 配列と文字列
- 構造体
基本的な構文と文法
C言語では、プログラムを正確に動かすために厳密な構文と文法を守る必要があります。
C言語において変数を定義する際は必ず型を定義する必要があります。
変数とは、プログラム内でデータを一時的に保管するための「箱」のようなもので、使用する前に必ず宣言する必要があります。
型とは、変数という箱の中にどのようなデータが入るのか予め宣言する必要があります。
例を挙げると以下の通りになります。
int age = 20; // 整数型の変数ageを定義し、20を代入
これは、変数age
を定義し、20を代入しているコードになります。age
には必ず整数が入るため、型は整数を意味するint
を定義します。
また、C言語では、コードの末尾に必ず;
(セミコロン)を書く必要があります。以下のように書いた場合、エラーが出ます。
int number = 10 // セミコロンがないためエラー
このようにC言語は正確な構文や文法に従って記述する必要があるため基本的な構文と文法を抑える必要があります。
制御構文-条件分岐
次に制御構文の中でも条件分岐について理解しましょう。
条件分岐とはプログラムの処理を状況に応じて変化させるために欠かせない構文です。C言語では主にif
とswitch
が使われます。それぞれの特徴や使い方を詳しく解説します。
条件分岐 if文
if文の例は以下の通りになります。
int score = 85;
if (score >= 60) {
printf("合格です!\n");
}
上記のコードは、変数score
が60以上の場合に「合格です!」と表示されるコードです。if
の中の()
には条件式として比較演算子や論理演算子が使われます。if文は条件式がtrue
の場合、{}
の中のコードを実行し、false
の場合は実行しないという構文です。
比較演算子には==
(等しい)や!=
(不一致)<
、>
などがあります。
論理演算子には、&&
や||
が挙げられます。&&
は以下のように使われます。
if (x > 0 && x < 10) {
printf("xは0より大きく10未満です。\n");
}
条件式のx > 0 && x < 10
はx
の値が0より大きいかつx
の値が10より小さい値という意味です。
なので、&&
は「かつ」という意味があると覚えましょう。
論理演算子の||
は以下のように使われます。
if (x < 0 || x > 100) {
printf("xは0未満または100より大きいです。\n");
}
条件式のx < 0 || x > 100
はx
の値が0より小さいまたは、x
の値が100より大きいという意味になります。
論理演算子の||
は「または」という意味があると覚えましょう。
条件分岐 switch文
switch
文は、複数の選択肢がある場合に使われます。if
文よりもコードがスッキリするため、条件が多数あるときに便利です。書き方は次のとおりです。
int grade = 2;
switch (grade) {
case 1:
printf("1年生です。\n");
break;
case 2:
printf("2年生です。\n");
break;
case 3:
printf("3年生です。\n");
break;
default:
printf("該当する学年がありません。\n");
break;
}
このコードでは、grade
の値に応じて異なるメッセージを表示します。break
は処理を途中で終了するために使われます。breakがないと次のcase
の処理も実行されてしまう点に注意が必要です。
このコードでは、gradeには2が割り振られているため、case 2
から直下のbreak
までのコードが実行されるため、2年生です。という文字列が出力されます。
条件分岐のif文とswitch文を理解して使い分けられるようになりましょう。
制御構文-ループ文
次に制御構文の中でもループ文です。ループ文は主に、for
、while
、do-while
の3つが用いられます。簡単に紹介します。
制御構文 for文
for
文は、C言語で特定の処理を指定した回数だけ繰り返すための制御構文です。簡潔に記述できるため、繰り返し処理の中でもよく使われます。具体的なコードは以下のとおりです。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
printf("iの値: %d\n", i);
}
このfor文はi
という変数にに1が代入されてi
が5になるまでi
の値を出力するコードです。i
が6以上になるとfor文の条件式に当てはまらないため、for文の中のコードは実行されないようになります。
上記のコードの実行結果は以下の通りになります。
iの値: 1
iの値: 2
iの値: 3
iの値: 4
iの値: 5
制御構文 while文
while
文は、C言語で繰り返し処理を実行するための構文の一つです。特定の条件が満たされている間、処理を繰り返し実行するという特徴があります。for
文と異なり、繰り返し回数が事前に分からない場合に便利です。
while
文の例は以下のとおりになります。
int i = 1;
while (i <= 5) {
printf("iの値: %d\n", i);
i++; // iを1ずつ増加
}
こちらは先ほどのfor
文のコードと同様i
の値が5になるまでwhile
文の中が実行されます。
制御構文 do while文
while
文の他にもdo while
文というものも存在します。
#include <stdio.h>
int main() {
int input;
do {
printf("数値を入力してください(0で終了): ");
scanf("%d", &input);
printf("入力された値: %d\n", input);
} while (input != 0);
printf("プログラムを終了します。\n");
return 0;
}
do while
文はwhile
文を実行する前に必ず1回doの中身が実行されます。入力された値が0
でない場合、条件input != 0
が「真」となり、ループを繰り返します。入力が0
になると条件が「偽」となり、ループが終了します。
関数
プログラミングでは、同じ処理を行う場合は予め関数を作っておき、それを再利用して使う手段があります。
関数は、特定の処理をひとまとめにしたもので、コードの再利用性を高めるために使います。C言語では、関数を定義する際に戻り値の型、関数名、引数を指定します。たとえば、次のように記述します。
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
上記のコードを設定しておくことによって自分が足し算を利用したい際は、下記のコードのように関数を呼び出すことによってaddの関数を利用することができます。
add(5,3);
関数を使うと、同じ処理を繰り返し記述する必要がなくなり、プログラムが読みやすくなります。ま他修正を行う場合、いくつも同じ処理を書いていると何度も修正が必要になりますが、関数化しておくことによって修正する工数も削減することができます。
ポインタ
ポインタは、C言語の特徴的な概念で、メモリのアドレスを直接扱うための仕組みです。ポインタを使うと、変数の値だけでなく、その値が格納されている場所(メモリのアドレス)を操作できます。たとえば、次のようにポインタを宣言します
int a = 10;
int *p = &a; // pはaのアドレスを指すポインタ
ポインタは、配列や文字列、関数の引数を効率的に扱うために役立ちます。
ポインタは初心者では理解しにくい内容になるのでしっかり学習して習得しましょう。
配列と文字列
配列は、同じ型のデータを複数格納するための構造です。たとえば、10個の整数を格納する配列は次のように宣言します。
int arr[10];
一方、文字列は文字の配列として扱われ、C言語ではchar
型の配列で表現します。たとえば、次のように記述します。
char str[] = "Hello";
構造体
構造体は、異なる型のデータをひとまとめにして扱うためのデータ構造です。たとえば、次のように構造体を定義します。
struct Student {
int id;
char name[50];
float grade;
};
このStudent
構造体は、学生のID、名前、成績を1つのまとまりとして管理できます。構造体を使うと、複雑なデータを整理して扱いやすくすることができ、特に実用的なプログラムを書く際に役立ちます。
C言語を学ぶ人はどんな人がオススメ?
C言語を学ぶ人は以下ような人におすすめです。
- プログラミングの基礎をしっかり理解したい人
- プログラミングを学んでみたいが言語が選べない人
- オペレーティングシステム開発や組み込み系に興味がある人
プログラミングの基礎をしっかり理解したい人
C言語は、プログラミングの基礎概念を直接的に学べる言語です。前述したとおり、C言語はあらゆる言語の基礎となる言語になるため、プログラミングの基礎をしっかり勉強してみたいと言った人におすすめです。
プログラミングを学んでみたいが言語が選べない人
とりあえずプログラミングを勉強してみたいけど、何の言語を選べば良いかわからない、とりあえず基礎を勉強したい、と言った方にはC言語を学ぶと良いと言われています。
C言語をマスターすることによってあらゆる言語に対応することができるため、とりあえずプログラミングを学んでみたいという方にとってオススメのプログラミング言語です。
オペレーティングシステム開発や組み込み系に興味がある人
C言語は、システムの基盤を作るような低レベルのプログラミングに向いています。
特に以下の開発を行ってみたいと考えている方にオススメです。
- 組み込みシステム(家電、IoT機器、自動車制御など)
- オペレーティングシステムやデバイスドライバ
- マイクロコントローラーやハードウェア制御
C言語の勉強方法とは?
C言語の勉強方法はいくつかあります。
- Webサイトで学習
- 本で学習
- 動画で学習
Webサイトで学習
C言語を勉強する際はWebサイトで学習することがオススメです。
一週間で身につくC言語の基本
こちらのWebサイトは、実際に1週間でC言語の基礎が身に付くようにカリキュラムが設定されています。
プログラミング未経験の方でもわかるようにC言語とはというところから始まるので初心者の方にオススメです。
ドットインストール
ドットインストールでは、全22回のC言語入門講座があります。
注意事項として、C言語の講座は視聴可能ですが、質問の受付や内容の更新は終了しておりますのでご注意ください。
本で学習
他のプログラミング言語では、プログラミング言語のバージョンに対応が難しいことで本での勉強は非推奨な傾向がありますが、C言語はコードの書き方が変わることがほとんどないため、本で学習することもオススメです。
本で学習する際は自分のペースで勉強することができ前のページに戻るだけで復習することができるため独学にオススメの学習方法です。
動画で学習
C言語は動画で学習することもオススメです。
Youtubeでは初めてのC言語完全入門として、上記で解説している基礎的な構文からポインタまで4時間半で解説している動画もあります。
Youtubeの他にもUdemyなどで動画講座を購入することで動画で学習できます。
C言語と検索することでいくつもの動画がヒットします。Udemyは動画を購入する必要があるためコストが高いですが、質の高い動画で学習することができるためオススメの学習方法となっています。
プログラミング言語を学ぶならプログラミングスクールがおすすめ
プログラミング学んでみたいな、と思っている方はプログラミングスクールに通うことをお勧めします。
プログラミングスクールではより実践的なプログラミングを学ぶことができ、プログラミングスキルを習得することができます。
独学でプログラミングを学習する場合、挫折率が8割から9割に及ぶということはご存知でしょうか?
プログラミングスクールでプログラミングを学ぶメリットとは?
プログラミングスクールでプログラミングを学ぶメリットは以下のとおりです。
- 目的を持って学ぶことができる
- わからない事があればすぐに聞く事ができる
- 実用的なプログラミングが学べるからすぐに活かせる
目的を持って学ぶことができる
プログラミングスクールの多くは、コースがありそれぞれのコースで何を学ぶ事ができるか明確的になっています。
目的を持って学ぶことによって挫折するリスクを軽減する事ができます。
とりあえずプログラミング学んでみたいな、と思っている方もまずは目的を見つけることをお勧めします。
わからない事があればすぐに聞く事ができる
プログラミングスクールの場合、オンラインの場合だと、ZoomなどのWebミーティングやチャットツールでの質問が可能で、対面でのスクールの場合は直接講師の人に質問する事ができます。
自分の分からないことを分からないままにしておくと挫折する要因になってしまいます。
プログラミングスクールでは、挫折しないような仕組みがしっかり整えられているので、オススメです。
実用的なプログラミングが学べるからすぐに活かせる
C言語は基礎的なスキルとして身につけられる一方で、仕事や副業には活かしにくいプログラミング言語であると言われています。
プログラミングスクールで取り扱っている言語の場合は、すぐに仕事として使えたり、副業として使える言語が多いため、実用的なプログラミングを学ぶ事ができます。
すぐに活かしたい!早くプログラミングスキルを身につけたい!と考えている人はプログラミングスクールがオススメです。
プログラミングを学ぶならGeekSalon
大学生でプログラミングを学んでみたい、と考えている人は大学生限定のプログラミングスクールGeekSalonがオススメです。
GeekSalonでは、C言語のコースはありませんが、実用的なプログラミング言語を用いて学習する事ができます。
中にはC#を使ったコースのGameアプリ開発コースが開設されています。
C#は、C言語より実用的なプログラミング言語でありつつも、基礎的なプログラミングスキルを学ぶ事ができます。
またGeekSalonを受講される方々の8割以上の方はプログラミング未経験で、約半数の人が文系の大学生になっています。
プログラミング初心者の方々でも最短1ヶ月から、最長でも3ヶ月間という短い期間でプログラミングを習得する事ができるため、忙しい大学生でも受講が可能です。
GeekSalonでは毎日無料でオンライン説明会を開催しています。
少しでも気になったら説明会に参加してみてください。
プログラミング学習するならGeekSalon
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