C言語とは？メリットなどをわかりやすく解説

2023.11.28

C言語は、1972年にデニス・リッチーによって開発された、汎用的な高級プログラミング言語である。

構造化プログラミングを採用しており、コンパイラ言語として動作する。




C言語の歴史

C言語は、1972年にAT&Tベル研究所のデニス・リッチーが開発したプログラミング言語である。当初は、UNIXオペレーティングシステムの開発のために開発されたが、その汎用性の高さから、さまざまなシステム開発やアプリケーション開発に使われるようになった。

C言語の開発は、1960年代に開発されたB言語をベースに行われた。B言語は、当時のプログラミング言語としては簡潔で効率的だったが、メモリ管理や型の扱いなどに問題があった。リッチーは、B言語のこれらの問題を解決するために、C言語を開発した。

C言語のメリット

  • 効率的なプログラムを作成できる

C言語は、機械語に近い記述が可能であるため、効率的なプログラムを作成することができる。これは、C言語が、メモリ管理や演算処理などの処理を、機械語に近い形で記述できるためである。

  • さまざまなシステムやアプリケーションの開発に使用できる

C言語は、汎用性が高いため、さまざまなシステムやアプリケーションの開発に使用することができる。これは、C言語が、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトウェア、組み込みシステム、ゲーム、ネットワーク、セキュリティなど、さまざまな分野で使用されているためである。

  • 学習が容易

C言語は、学習が容易であるため、初心者にも学びやすい言語である。これは、C言語の文法がシンプルで、覚えやすいためである。

これらのメリットにより、C言語は、以下のような場面で活用されている。

C言語の用途

C言語は、以下の用途に用いられている。

  • オペレーティングシステムの開発

C言語は、UNIXやWindowsなどのオペレーティングシステムの開発に使用されている。

  • アプリケーションソフトウェアの開発

C言語は、Microsoft OfficeやAdobe Photoshopなどのアプリケーションソフトウェアの開発に使用されている。

  • 組み込みシステムの開発

C言語は、家電製品や自動車などの組み込みシステムの開発に使用されている。

  • ゲームの開発

C言語は、3Dゲームやオンラインゲームなどのゲームの開発に使用されている。

  • ネットワークの開発

C言語は、Webサーバやルーターの開発に使用されている。

  • セキュリティの開発

C言語は、ウイルス対策ソフトやファイアウォールの開発に使用されている。

C言語の基本文法

C言語の基本文法は以下のとおり。

  • 変数 C言語では、int、float、double、char、boolなどの型を持つ変数を宣言できる。
C
int a = 10;
float b = 3.14;
double c = 1.234567890123456789;
char d = 'a';
bool e = true;
  • 演算子 C言語では、算術演算子、比較演算子、論理演算子、代入演算子などの演算子を用いて、変数を操作できる。
C
a = a + 1;
b = b / 2;
c = c * 3;
d = d + 'b';
e = a > b;
  • 制御構文 C言語では、if文、for文、while文などの制御構文を用いて、プログラムの流れを制御できる。
C
if (a > b) {
  printf("a は b より大きいです。\n");
} else {
  printf("a は b より小さいか等しいです。\n");
}

for (int i = 0; i < 10; i++) {
  printf("%d\n", i);
}

while (a > 0) {
  a--;
}

C言語のサンプルコード

以下に、C言語の簡単なサンプルコードを示す。

C
#include <stdio.h>

int main() {
  int a = 10;
  int b = 20;

  // 変数の表示
  printf("a の値は %d です。\n", a);
  printf("b の値は %d です。\n", b);

  // 変数の代入
  a = b;

  // 変数の再表示
  printf("a の値は %d です。\n", a);
  printf("b の値は %d です。\n", b);

  return 0;
}

このコードは、2つの変数 a と b を宣言し、a に 10 を代入する。次に、b の値を a に代入する。最後に、a と b の値を表示する。

C言語とC++との違い

C++は、C言語にオブジェクト指向の機能が拡張されたプログラミング言語である。

両言語の最も大きな違いは、オブジェクト指向の有無である。C言語は手続き型言語であるため、データと処理を分離することが難しい。一方、C++はオブジェクト指向言語であるため、データと処理をまとめたオブジェクトを定義することができる。

オブジェクト指向の機能により、C++はC言語よりも複雑な処理が可能になる。しかし、オブジェクト指向の概念を理解していないと、C++を習得するのは難しくなる。

C++は、OSやミドルウェア、組み込みシステム、ゲームエンジン、Webアプリケーションなど、幅広い用途で使用されている。C言語の処理速度やパフォーマンスを維持しながら、オブジェクト指向の機能を利用したい場合に、C++は適した言語である。

具体的な違いを以下にまとめる。

機能 C言語 C++
オブジェクト指向 なし あり
メモリ管理 ポインタによるメモリ管理 自動メモリ管理
パフォーマンス 高い 高い
用途 OS、ミドルウェア、組み込みシステム、ゲームエンジンなど OS、ミドルウェア、組み込みシステム、ゲームエンジン、Webアプリケーションなど

まとめ

C言語は、汎用的なプログラミング言語であり、幅広い用途で使用されている。低水準言語であり、ハードウェアに近い処理が可能であるため、OSやミドルウェア、組み込みシステムなどの開発に適している。また、処理速度が速く、パフォーマンスに優れているため、ゲームエンジンなどの開発にもよく使用される。

C言語を学ぶことで、コンピュータの基本的な処理を理解することができ、さまざまなアプリケーションの開発に必要なスキルを身につけることができる。

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