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【初心者向け】C言語とは？C言語の特徴やできることをわかりやすく解説

C言語は古くからあるプログラミング言語ですが、ベル研究所が開発してから半世紀近く経った今日まで、さまざまな分野で使われています。C言語は、C言語をベースにした他の多くの言語が開発される礎となった言語とも言え、ハードウェアの制御からアプリケーション開発まで、幅広い開発に適した選択です。

しかし、C言語はプログラミング言語の草創期から存在しているため、その構造やシステムは、特に初心者にとっては複雑わかりにくいと言われています。

C言語とは何か、そのソースコードとは何かをよりよく理解していただくために、その基本概念をこの記事でわかりやすく説明します。

1.C言語とは？

C言語とは何ですか？1972年にAT&Tのベル研究所で開発された汎用プログラミング言語です。UNIXオペレーティング・システムを開発する目的で開発され、高水準の特徴を持ちながら、メモリ領域の管理やハードウェアの制御も可能な低水準言語の特徴も併せ持ちます。

C言語は、ハードウェアとソフトウェアの密接な処理を認められる多くの分野で利用できる高い柔軟性で知られています。OSや基幹システムからロボット制御システム、IoT機器への組み込み、さらには宇宙開発まで、その展開は多岐にわたります。C言語はリソースの限られた環境、特に高速な実行速度が要求される環境に適しており、スマートフォンのアプリケーション開発にも広く利用されています。

高い柔軟性を持つC言語は、今でもプログラミング言語の人気ランキングで上位を占めています。開発されたアメリカのみならず、世界中で人気を博しています。C++やC#など、他の多くのプログラミング言語はC言語から開発されました。プログラミングを学ぶ際に、最初の言語としてC言語を選ぶのは良い選択です。なぜなら、プログラミングの基礎知識から実践的な応用スキルまで、多くのことを学ぶことができるからです。

2.C言語の特徴は？

高い柔軟性

C言語は汎用性の高さで知られるプログラミング言語で、アマチュアからプロのIT技術者まで幅広く使われています。当初、UNIXオペレーティング・システムをスムーズに移植し、メモリ領域の管理、ポインタの操作、ビット演算といったハードウェア関連の作業を行うことを目的として開発されました。この点で優れていますが、組み込みソフトやスマートフォンアプリ、ゲーム開発など、ソフトウェア開発の分野でも活用されています。

自由度の高いC言語がどのような状況にも適応できることは長く存在し、発展し続ける主な理由のひとつです。

C言語は、プログラミングの実行速度を最適化する能力で特に有名です。C言語では、実行中にプログラムを翻訳する方式（インタープリタ方式）ではなく、実行前にプログラム全体を翻訳するコンパイル方式を採用しているため、実行速度が速いです。これは、ゲームの進行やテンポが必要とされる分野では重要です。

その長所とは裏腹に、C言語は習得が難しいことでも知られています。これはC言語の複雑さに起因するもので、メモリ領域やCPUの管理など、ハードウェアやコンピュータの仕組みに関する知識が必要となります。しかし、その難しさにもかかわらず、C言語には多くの学習教材やチュートリアルリソースが充実し、複雑な概念を簡単に説明し、最初の困難を克服するのに役立っています。

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速いプログラミングの実行速度

C言語はプログラミングの実行速度が速いことで知られています。これは、人間によって書かれたプログラムは、最初は人間にしか理解できず、コンピュータ上で直接実行することができないという事実を指します。解決するには、プログラムをコンピュータが理解できる機械語に翻訳する必要があります。しかし、プログラムの実行中に翻訳が行われると、プログラムの実行速度が低下してしまいます。

実行時に翻訳するこの方法は「インタプリタ方式」と呼ばれ、BASICやPerlなどいくつかのプログラミング言語で一般的に適用されています。これに対してC言語ではコンパイル方式が採用されており、プログラムは完全にコンパイルされてから実行されます。つまり、プログラムが実行される前にコンパイル処理が完了するため、コンピュータはプログラムを高速に実行することができますが、この方法の弱点は、プログラムにエラーがあったとしても、そのエラーを特定するのが難しく、複雑な場合が多いです。

実行速度の速さは、スピードが要求されるタスクの制御や、機敏さと即時的な反応が要求されるゲーム開発において、C言語が人気を保ち続ける重要な要因のひとつです。

学習が難しい言語

C言語は、1972年にAT&Tのベル研究所で行われたUNIXオペレーティングシステムの開発に端を発します。ハードウェアを制御し、コンピュータ・リソースを効率的に処理する能力を備えた強力なプログラミング言語です。つまり、C言語はスマートフォンのアプリ開発から大規模システムまで、あらゆる用途に適しているということになります。

但し、C言語の習得は難易度が高くて、力学的な知識から、メモリ領域やCPU周りの知識まで理解する必要があります。これらの要素の管理方法を理解していないと、予期せぬエラーに対応できずにコンピューターやアプリケーションがクラッシュする可能性があります。ソースコードやコントロールの知識でさえ、正確さと深い理解が必要です

C言語は難しいですが、プログラミング学習の強力なベースです。C言語をマスターすることで、Java、Objective-C、C++といったC言語ベースの開発プログラミング言語の学習が容易になります。

3.C++とC#の違いは？

プログラミング言語には、C言語のほかにC++やC#もあります。プログラミングに不慣れな人にとっては複雑で分かりにくいです。

3-1.C++言語

C++は、C言語が開発されてから約10年後の1983年に開発されたプログラミング言語です。「C++」という名前は、「シープラスプラス」という発音に由来しました。ただし、日本では略して「シープラ」とも呼ばれています。

C言語と同様、C++はハードウェアを制御できるプログラミング言語で、オペレーティング・システムを直接操作し、メモリ領域を管理することができます。C言語の機能を拡張し、オブジェクト指向の概念を取り入れて開発されました。C++はC言語と互換性があり、C言語とC++を組み合わせることで効率的なプログラム開発が可能になります。

C++はハードウェア制御に適しているため、工業機械、電子基板、オペレーティング・システム、その他多くのアプリケーションの開発に適しています。

3-2.C#言語

同様に、C#はMicrosoftによってC++やJavaといったプログラミング言語の概念を継承して開発されたプログラミング言語です。C#はC++のようなC言語との互換性がありませんが、WindowsやWebアプリケーションの開発、特にマイクロソフトが開発するプロジェクト関連で広く使われています。

C#を使った開発例としては、検索エンジン「Bing」やMicrosoftの公式サイトなどがあります。C++とC#はどちらもネーミングに「C」が含まれていますが、機能や文法は大きく異なります。

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4.C言語プログラミングができること

4-1.オペレーティングシステム（OS）開発

C言語は、システムの中核部分の開発においてその優秀性が証明されています。また、オペレーティング・システムやデバイスドライバなどのハードウェア制御プログラムの設計にもよく使われています。具体的には、MacOS XやLinux OSカーネルなどの有名なOSはC言語で開発されています。

4-2.組み込みシステム開発

組み込みソフトウエアは、家電製品や工業機器に組み込まれるプログラムのことで、組み込みシステムと呼ばれることも多いです。例えば、カーナビゲーションシステムには「現在地を表示」、「目的地までの最適なルート検索」といった機能を提供する必要があります。C言語を使用することで、これらの機能を制御するプログラムを開発することができます。

さらに、C言語はIoT組み込みシステムにも登場し、工業機器や機械に使用されています。

4-3.基幹システム開発

C言語の処理速度の速さを活かして、人事管理や営業などの大規模な業務管理ソフトはC言語やC++で開発されることが多いです。また、Windowsに付属するNotepadやExplorerなど、人気のあるソフトウェアもC言語で書かれました。

基幹システムが大規模なデータベースを高い処理速度で処理する必要がある場合、プログラムの実行速度がシステムの効率に重要な役割を果たします。この分野では、速度に加えて安定性や正確性も特に重要です。その柔軟性と様々な場面での応用性から、C 言語が第一の選択肢となるでしょう。

5.C言語学習のメリットとデメリット

C言語学習のメリット	C言語学習のデメリット
C言語のスキルを必要とする仕事が多い他の言語の学習に役立つハードウェア知識が身につく	高い難易度オフィスワークが前提

C言語は、組み込みシステムやIoTの開発において重要な役割を果たしています。パフォーマンスと信頼性が向上したC言語はこの分野のプロジェクトで最良の選択肢となっています。

情報技術（IT）で働くプログラマーは、将来性の明るい発展を促進するためにC言語の知識が重要であると考えることが多いです。

C言語の学習は必ずしも簡単ではありません。その文法は初心者にとってわかりにくいと言われていますが、複雑で実行速度の速いシステムを制御できるのはC言語の強みです。

6. Newwave Solutions JapanのC言語によるソフトウェア開発サービス

C言語によるソフトウェア開発サービスを専門に提供するNewwave Solutions Japanは、高品質なソフトウェアソリューションを開発する主要なプラットフォームとしてC言語を選択しました。Newwave Solutions Japanは、C言語の強力な機能を活かし、高速な実行速度の要件を満たす優れたソフトウェア製品を数多く生み出してきました。

当社は、特にゲーム開発の分野や、メモリ領域の管理と実行に関連する厳密な制御を認められるアプリケーションの分野で、複雑なプロジェクトを扱ってきました。Newwave Solutions Japanは、C言語を使用することで、効率的な制御と高精度のソフトウェア製品を開発しています。

特に、ソフトウェア開発におけるユーザビリティとオブジェクト指向を確保するため、当社は常にソースコード管理に一貫性を持たせています。また、Newwave Solutions Japanは、利用可能なソースコードを活かし、C言語の効果的な使用方法に関する力学からのドキュメントを使用して、お客様のプロジェクトの最適化を支援します。より詳しい情報やサポートが必要な場合は、Newwave Solutions Japanにお問い合わせください。わかりやすい説明と質の高いアドバイスをご提供いたします。

7.まとめ

この記事が「C言語とは？」という質問に答えことで、C言語がプログラミング言語の分野で重要な位置を占めており、多様な機能と用途を備えていることをご理解頂きます。C言語は、あなたのToDoにオブジェクト指向を導入し、それがもたらす速度とパフォーマンスのメリットを享受しましょう。

To Quang Duy（トー・クアン・ズイ）氏はベトナムの大手ソフトウェア開発会社であるNewwave SolutionsのCEOです。彼は卓越したテクノロジーコンサルタントとして認められています。LinkedInやTwitterで彼とつながりましょう。