C言語の基本|代表的なプログラミング言語とC言語の立ち位置

いろいろなプログラミング言語の特徴を知って、C言語が持つ「コンピュータの土台を学べる強さ」を見つけよう。

代表的なプログラミング言語とC言語の立ち位置

プログラミングの世界には、たくさんのプログラミング言語があります。

C言語、Python、JavaScript、Java、C++、PHP、C#、Kotlinなど、少し調べるだけでも数多くの名前が出てきます。

プログラミングをこれから学び始める人にとっては、

「こんなにたくさんある中で、どの言語を覚えればよいのだろう」

「C言語を勉強するなら、ほかの言語を知らなくてもよいのだろうか」

「PythonやJavaScriptのほうが簡単そうだけれど、C言語を学ぶ意味は何だろう」

と疑問に感じるかもしれません。

しかし、プログラミング言語は、1つの言語だけですべてを行うために存在しているわけではありません。

それぞれの言語には、得意な分野や目的があります。

たとえば、Webページに動きをつけたいときにはJavaScriptがよく利用されます。

大量のデータを分析したり、AIに関するプログラムを作ったりするときにはPythonがよく使われます。

Androidアプリを作る場合にはKotlin、ゲーム開発ではC#やC++を目にする機会が多くなります。

そしてC言語は、組込みシステムやコンピュータに近い処理で活用されるだけでなく、コンピュータそのものの仕組みを理解するための学習にも向いている言語です。

C言語では、変数や条件分岐、繰り返し、関数といったプログラミングの基本だけでなく、メモリやポインタ、コンパイルといった、コンピュータ内部の動作に関係する内容まで学んでいきます。

そのため、単に「C言語のプログラムを書けるようになる」というだけでなく、

プログラムがコンピュータの中でどのように扱われているのか

というところまで理解を広げやすいのが特徴です。

たくさんの言語を知ることは、C言語の価値を下げることではありません。

むしろ、ほかの言語と比較することで、

「C言語ではこの部分を自分で扱うのか」

「Pythonでは隠れている部分が、C言語では見えやすいのか」

「JavaではJVMが担当している部分を、C言語では別の形で考えるのか」

といった違いが分かるようになります。

ここでは、代表的なプログラミング言語の特徴を順番に確認しながら、それぞれがどのような場面で使われているのか、そしてその中でC言語がどのような立ち位置にあるのかを見ていきます。

大切なのは、どの言語が一番優れているのかを決めることではありません。

作りたいものや目的に対して、どの言語が適しているのかを見ることがポイントです。

プログラミング言語は作りたいものによって選ばれる

プログラミング言語を選ぶときには、最初に「何を作りたいのか」を考えると分かりやすくなります。

たとえば、Webページにボタンを配置して、クリックしたら表示内容を変更したいとします。

このようなWebブラウザ上の操作では、JavaScriptが得意です。

一方で、AIを利用して画像を分類したり、大量のデータを分析したりする場合には、Pythonが候補になります。

企業で利用する大規模な業務システムであればJavaやC#が使われることがあります。

小さなコンピュータを家電製品や機械の中に組み込み、その機器を制御するような処理では、C言語やC++が重要になります。

このように、同じ「プログラムを作る」という作業でも、その目的は大きく異なります。

プログラミング言語を選ぶときに考えたいこと

観点考える内容の例
何を作りたいかWebサイト、Webアプリ、ゲーム、スマートフォンアプリ、業務システム
どこで動かしたいかWebブラウザ、Webサーバー、PC、スマートフォン、組込み機器
何を重視したいか開発のしやすさ、実行速度、保守性、学びやすさ
学習の目的プログラムを体験したい、コンピュータの基礎を学びたい、仕事で利用したい
将来進みたい分野Web、AI、ゲーム、組込み、業務システム
開発規模個人で作る小さなプログラム、大人数で作る大規模システム

特に初心者のうちは、「人気がある言語を選べば間違いない」と考えたくなるかもしれません。

人気のある言語には、利用者が多い、教材が見つかりやすい、インターネットで情報を探しやすいといった利点があります。

しかし、それだけで学習する言語を決めると、自分が本当に学びたい内容から離れてしまうこともあります。

たとえば、コンピュータ内部の仕組みを詳しく理解したい人が、画面を作ることだけに特化した学習を続けても、知りたかった内容にはなかなか近づけません。

逆に、「まずはWebページを動かしてプログラミングの楽しさを体験したい」という人であれば、JavaScriptのように結果が画面ですぐ確認できる言語から始める方法もあります。

つまり、

言語の人気と、自分の目的に合っているかどうかは別の話

と考えることが大切です。

プログラミング言語にはそれぞれ役割がある

代表的なプログラミング言語を一覧で整理してみましょう。

言語主な得意分野主な特徴初心者から見た学習の印象
PythonAI、データ分析、自動化、Web文法が比較的読みやすく、便利な機能が豊富短いコードで結果を確認しやすい
JavaScriptWebフロントエンド、WebアプリWebブラウザ上で動作できる画面が変化するため結果を理解しやすい
Java業務システム、サーバーアプリ大規模なプログラムを構成しやすいクラスなどの仕組みをしっかり学ぶ
C++ゲーム、システム、高速処理高速で柔軟性が高く、多くの機能を持つ学ぶ内容は多いが表現力が高い
PHPWebサーバーサイドWebアプリの裏側の処理を作りやすいWebの仕組みと一緒に学びやすい
C#Windowsアプリ、Web、ゲーム.NETと組み合わせて幅広く開発できる開発環境が整っていて実用的
KotlinAndroidアプリJavaと連携しやすく、簡潔に記述しやすいAndroidアプリを作りたい人に向く
C言語組込み、システム、基礎学習コンピュータに近い部分を扱いやすい基礎を深く理解できる

この表を見ると、それぞれの言語が違う方向に特徴を持っていることが分かります。

  • Pythonは、AIやデータ分析などの分野で便利な機能を利用しやすい言語です。
  • JavaScriptは、Webブラウザ上でユーザーの操作に反応する処理を得意とします。
  • JavaやC#は、規模の大きなアプリケーション開発で使われる機会があります。
  • C++は、高速な処理が求められるゲームやシステム開発で力を発揮します。

そしてC言語は、組込み分野などで利用される一方で、コンピュータの基礎を理解するための教材としても非常に特徴的な存在です。

ここで覚えておきたいのは、

「C言語だけが特別に優れている」

という考え方ではありません。

むしろ、

どの言語にも、その言語だから使いやすい場面がある

と考えるほうが実際のプログラミングに近い見方です。

図1:プログラミング言語にはそれぞれ得意分野がある

この図から分かること

プログラミング言語は、すべて同じ仕事をするために作られているわけではありません。

Web、AI、ゲーム、スマートフォン、組込み機器など、それぞれの分野に適した言語があります。

たとえば、Webページの画面操作ではJavaScript、AIやデータ分析ではPython、AndroidアプリではKotlinといったように、目的によって選ばれる言語が変わります。

C言語は、その中で組込みシステムやコンピュータ内部に近い処理と関係が深い言語です。

また、C言語ではメモリやポインタ、コンパイルなどを学ぶため、単にアプリケーションを作るだけではなく、コンピュータがプログラムを動かす仕組みそのものを理解しやすいという特徴があります。

Pythonは初心者でも結果を確認しやすい言語

Pythonは、プログラミング初心者にもよく紹介される言語です。

その理由の1つは、比較的読みやすい形でプログラムを書けることです。

プログラムを書くために必要な記述が少なく、目的となる処理に集中しやすいという特徴があります。

たとえば、データを読み込んで集計したり、グラフを作成したり、AIのための処理を実行したりするときに、すでに用意されているさまざまなライブラリを利用できます。

ライブラリとは、よく利用する機能をあらかじめまとめたものです。

すべての処理を最初から自分で作るのではなく、必要な機能を利用できるため、複雑な処理でも比較的短いプログラムで実現できる場合があります。

Pythonの主な特徴

項目内容
得意分野AI、データ分析、自動化、Web開発
強み読みやすいコードを書きやすく、利用できる機能が豊富
ライブラリデータ分析、AI、画像処理など幅広い分野で利用できる
学習の特徴比較的早い段階で動くプログラムを作りやすい
向いている人AIやデータ分析に興味がある人、まず結果を確認したい人
C言語との関係Pythonを支える内部処理や拡張機能でC言語が関係することもある

Pythonでは、コンピュータ内部の細かな処理の多くを、プログラマが直接考えなくてもよいようになっています。

これは初心者にとって大きな利点です。

たとえば、データを保存するときに、毎回どのメモリアドレスを使うかまで考える必要はありません。

そのため、

「まずはプログラムを書いて結果を出したい」

という学習では非常に取り組みやすい言語です。

一方で、便利な仕組みの裏側では、コンピュータが実際にメモリを利用し、CPUが命令を処理しています。

C言語を学習すると、Pythonではあまり意識しなかったこのような内部の仕組みに目を向けることができます。

このため、

  • Pythonは便利な機能を利用して目的の処理を作りやすい言語
  • C言語は処理の土台となる仕組みを意識しやすい言語

と考えると、違いを理解しやすくなります。

PythonとC言語は競争する言語ではない

PythonとC言語を比べると、

「Pythonのほうが短く書けるなら、C言語は必要ないのではないか」

と思うかもしれません。

しかし、これは用途の違いを考えると分かりやすくなります。

たとえば、自動車を運転するために、エンジン内部のすべての仕組みを理解する必要はありません。

アクセルやブレーキを操作できれば、自動車を利用できます。

Pythonは、このように便利な仕組みを利用して目的の処理を実現しやすい側面を持っています。

一方で、自動車を修理したり設計したりするのであれば、内部の仕組みについて知る必要があります。

C言語の学習は、プログラムが動く裏側の仕組みに近づいていく学習と考えることができます。

どちらが優れているという話ではなく、見ている範囲が違うということです。

JavaScriptはWebページに動きを与える

JavaScriptは、Webブラウザ上で動作するプログラムを作るときに重要な言語です。

普段利用しているWebサイトでは、さまざまな場所でJavaScriptが使われています。

たとえば、次のような動作があります。

  • ボタンをクリックするとメニューが開く。
  • 入力した内容に不足があるとエラーメッセージが表示される。
  • 商品を選択すると金額が自動的に計算される。
  • ページ全体を読み直さなくても、新しい情報が追加される。
  • 画像が一定時間ごとに切り替わる。

このような、ユーザーの操作に応じてWebページの内容を変化させる処理をJavaScriptで作ることができます。

JavaScriptの主な特徴

項目内容
得意分野Webフロントエンド、Webアプリ
強みWebブラウザ上で直接利用できる
得意な処理画面の変更、入力チェック、ユーザー操作への反応
学習の特徴ブラウザ上の変化として結果を確認しやすい
活用範囲フロントエンドだけでなくサーバー側でも利用できる
関連する用語フロントエンド、サーバーサイド

Webアプリのうち、ユーザーが直接目にして操作する部分を、フロントエンドと呼びます。

JavaScriptは、このフロントエンドで非常に重要な役割を持ちます。

ただし、JavaScriptはブラウザだけの言語と考える必要はありません。

利用する実行環境によっては、サーバー側で処理するプログラムを書くこともできます。

そのため、Webページを少し動かすだけの言語ではなく、Webシステム全体に関わることができる言語でもあります。

Javaは大規模なプログラムを整理して作りやすい

Javaは、企業で利用する業務システムやサーバーアプリケーションなどで目にする機会のあるプログラミング言語です。

小さなプログラムであれば、1人の開発者がすべてのコードを理解することもできます。

しかし、何十人、何百人という利用者が使う業務システムでは、プログラムの規模が大きくなります。

さらに、開発する人も1人ではありません。

複数の開発者が役割を分担しながら同じシステムを作ることがあります。

このような大きなプログラムでは、

「どこに何の処理があるのか」

「どのデータをどの部分が担当するのか」

「あとから修正しやすい構造になっているか」

といった点が重要になります。

Javaでは、クラスやオブジェクト指向などの考え方を利用して、プログラムを整理しながら構成できます。

Javaの主な特徴

項目内容
得意分野業務システム、サーバーアプリケーション
強み大規模なプログラムを整理して開発しやすい
特徴JVMを利用してプログラムを実行する
主な学習内容クラス、メソッド、オブジェクト指向など
学習の特徴プログラムの構造を意識した学習になる
開発のイメージ複数の処理を役割ごとに分けながら組み立てる

JVMはJavaとコンピュータの間に入る仕組み

Javaの特徴を理解するときに知っておきたいのがJVMです。

JVMはJava Virtual Machineの略です。

Javaで作成したプログラムは、一般的にそのままCPUが直接実行する形ではなく、一度中間的な形式に変換されます。

そして、その中間的なコードをJVMが実行します。

大まかな流れは次のように考えられます。

Javaのソースコード → 中間コードへ変換 → JVM → OS・コンピュータ

JVMがJavaプログラムとOSとの間に入ることで、環境の違いを吸収しやすくなります。

初心者の段階では、JVM内部の細かな仕組みまですべて覚える必要はありません。

まずは、

JavaではJVMという実行のための仕組みが間に入る

と理解しておけば十分です。

このような仕組みをC言語と比べると、言語によってプログラムの実行方法にも違いがあることが見えてきます。

C++はC言語を土台として発展した言語

C++は、C言語と名前が似ています。

これは偶然ではなく、C++はC言語を基礎として発展してきた言語です。

C言語で扱うような低いレベルの処理を行える一方で、クラスなどの機能も持っています。

そのため、高速性や柔軟性が求められる大きなアプリケーションで利用されます。

ゲームやシステムソフトウェア、高性能なアプリケーションなどが代表的な分野です。

C++の主な特徴

項目内容
得意分野ゲーム、システムソフトウェア、高性能アプリ
強み高速な処理を実現しやすく、柔軟性が高い
特徴C言語を基礎としながら多くの機能を追加している
主な学習内容C言語的な処理、クラスなど
C言語との関係C言語で学んだ考え方を活かしやすい
初心者の印象覚える機能は多いが、できることも多い

C言語を学んでからC++を見ると、

  • 変数
  • 条件分岐
  • 繰り返し
  • 関数
  • 配列
  • ポインタ

といった考え方の一部を活かすことができます。

もちろん、C++にはC言語にはない機能がたくさんあります。

そのため、C言語を理解しただけでC++をすべて理解できるわけではありません。

それでも、C言語で基本的な処理やメモリの考え方を学んでいると、C++を学ぶときに理解しやすい部分があります。

このように、C言語はその後の別の言語の学習につながることもあります。

PHPはWebアプリの裏側を作るために使われる

Webサイトを見るとき、私たちは主にブラウザに表示された画面を見ています。

しかし、Webアプリでは画面に見えない場所でも多くの処理が行われています。

たとえば、会員サイトへのログインを考えてみましょう。

利用者がWebページにユーザー名とパスワードを入力します。

その情報はWebサーバー側へ送信されます。

Webサーバー側では、送られてきた情報を確認し、必要に応じてデータベースの登録情報と比較します。

そして、

  • ログイン成功
  • ログイン失敗

といった結果を作り、ブラウザへ返します。

このようなWebの裏側で行われる処理を、サーバーサイドの処理と呼びます。

PHPは、こうしたWebサーバー側のプログラムを書くためによく利用される言語です。

PHPの主な特徴

項目内容
得意分野Webサーバーサイド開発
強みWebページと組み合わせた処理を作りやすい
主な利用例フォーム処理、会員管理、データベース連携
学習できることブラウザとWebサーバーのやり取り
学習の特徴Webアプリの基本的な流れを理解しやすい
関連する用語サーバーサイド、データベース

Webアプリの処理は、大まかに次のような流れになります。

Webブラウザ → Webサーバー側のプログラム → データベース

処理が終わると、結果は反対方向に戻ります。

データベース → Webサーバー側のプログラム → Webブラウザ

PHPは、この中央にあるWebサーバー側の処理を担当できます。

Webアプリでは複数の言語が協力することがある

プログラミング初心者のうちは、

「1つのWebサイトは1つのプログラミング言語だけで作る」

と思うことがあるかもしれません。

しかし、実際には複数の技術を組み合わせることがあります。

たとえば、Webブラウザの画面ではJavaScriptを使用し、サーバー側ではPHPを使用するという構成があります。

さらに、データを保存するためにデータベースを利用します。

このとき、それぞれが別々に動くのではなく、

ユーザーが入力する → JavaScriptなどが画面側を処理する → サーバーへデータを送る → PHPなどがサーバー側で処理する → データベースを検索する → 結果をブラウザへ返す

というように連携します。

1つのアプリケーションの中でも、役割によって技術を使い分けるわけです。

図2:Webアプリの中で活躍するプログラミング言語

この図から分かること

Webアプリでは、利用者が見る画面だけで処理が完結しているわけではありません。

ブラウザ側ではJavaScriptなどが動き、Webサーバー側ではPHP、Python、Javaなどが処理を担当できます。

さらに、利用者情報や商品情報などを保存するためにデータベースが利用されることがあります。

つまり、1つのWebアプリを作る場合でも、複数の技術が役割を分担しています。

プログラミング言語を比較するときには、

「どの言語が一番よいか」

だけではなく、

システムのどの場所を担当する言語なのか

という視点で見ることが大切です。

C#は.NETと一緒に考えると分かりやすい

C#は、アプリケーション開発やゲーム開発などで利用されるプログラミング言語です。

特にC#を理解するときには、.NETという言葉も一緒に覚えておくと分かりやすくなります。

.NETは、C#などを利用してアプリケーションを開発するための基盤です。

アプリケーションを作るときには、単に計算を行うだけではありません。

  • ファイルを保存する。
  • ネットワーク通信を行う。
  • 文字列を処理する。
  • 画面を表示する。
  • データを管理する。

このようなさまざまな処理が必要になります。

もし、これらをすべて最初から自分で作らなければならないとしたら、簡単なアプリケーションを作るだけでも大変です。

.NETには、開発に利用できる多くの機能が用意されています。

そのため、C#ではそれらを利用しながらアプリケーションを構築できます。

C#の主な特徴

項目内容
得意分野Windowsアプリ、Web、ゲーム
強み.NETと組み合わせて幅広い開発ができる
特徴開発に利用できる豊富な機能がある
ゲーム開発Unityを利用した開発でも登場する
学習の特徴実際のアプリケーション開発と結びつけやすい
関連する用語.NET、Unity

.NETが提供する主な機能のイメージ

項目内容
ファイル操作ファイルを開く、保存する、読み込む
文字列処理文字列の検索や加工を行う
通信ネットワークを使ってデータを送受信する
データ処理複数のデータをまとめて管理する
アプリ開発よく使う機能を利用して効率よく開発する

C#を学ぶ場合は、単にC#の文法だけを見るのではなく、周辺の開発基盤と一緒に利用する言語だと理解すると、役割が分かりやすくなります。

KotlinはAndroidアプリ開発で利用される

Kotlinは、Androidアプリ開発で重要な言語です。

Androidアプリでは、スマートフォンの画面にボタンを表示したり、利用者が入力したデータを処理したり、別の画面へ移動したりします。

このようなアプリケーションの処理を作るためにKotlinを利用できます。

KotlinはJavaと連携しやすい特徴を持っています。

また、同じような処理でも比較的簡潔に記述できるよう工夫されています。

Kotlinの主な特徴

項目内容
得意分野Androidアプリ開発
強みコードを簡潔に記述しやすい
特徴Javaと連携しやすい
向いている人Androidアプリを作りたい人
学習の特徴スマートフォン上で動くアプリと結びつけて学べる

Kotlinを考えるときも、

「新しい言語だから使う」

という見方だけでは十分ではありません。

Androidアプリを作るという目的に対して、利用しやすい環境が整っているから使われています。

ここでも、

目的によってプログラミング言語を選ぶ

という基本的な考え方が当てはまります。

いろいろな言語を見たうえでC言語を考える

ここまで、Python、JavaScript、Java、C++、PHP、C#、Kotlinを見てきました。

これらの言語には、それぞれ便利な機能や得意な開発分野があります。

では、その中でC言語はどのような特徴を持っているのでしょうか。

C言語をほかの言語と比較したときに大きな特徴になるのが、

コンピュータ内部の仕組みに比較的近いところまで意識できる

という点です。

たとえば、Pythonなどでは、変数を作ったときにメモリ上の細かな位置を意識しなくてもプログラムを書けます。

C言語でも通常の変数を使うだけなら、毎回メモリアドレスを指定するわけではありません。

しかし、学習が進むとポインタを使ってアドレスを扱うようになります。

すると、

「変数には値だけでなく、その値が保存されている場所がある」

という考え方が見えてきます。

これは、ほかの高級言語を利用しているだけでは意識する機会が少ない部分です。

C言語とほかの高級言語を比較する

比較する観点C言語Python、Java、C#など
コンピュータとの距離比較的近い多くの処理が抽象化されている
実行速度高速なプログラムを作りやすい実行方式によって異なる
メモリプログラマが意識する場面が多い自動的に管理される部分が多い
プログラムの記述細かな部分まで記述することがある便利な機能を利用しやすい
学べる内容メモリ、ポインタ、コンパイル、処理の流れアプリ開発、ライブラリ、フレームワーク
学習の始めやすさ最初は難しく感じる部分もある比較的早く結果を確認できる言語も多い
基礎学習との相性コンピュータ内部の理解につながりやすい実際のアプリ作りを体験しやすい

この比較で注意したいのは、

コンピュータに近い言語ほど優れている

ということではない点です。

便利な機能が用意されている言語には、開発を速く進められるという大きな利点があります。

Pythonを使ってデータ分析をする場合、毎回メモリ管理の細かな処理まで自分で作る必要がないことは、大きなメリットです。

一方で、C言語では細かな部分を意識する必要があるからこそ、

「データはコンピュータの中でどのように扱われているのか」

ということを考えるきっかけになります。

つまり、便利さと学習できる内容の方向が異なるのです。

C言語ではコンパイルという流れが見えやすい

C言語のソースコードを書いただけでは、通常、そのままコンピュータが実行することはできません。

ソースコードをコンピュータが実行できる形へ変換する必要があります。

この処理をコンパイルと呼びます。

大まかな流れは次のようになります。

C言語のソースコード → コンパイラによるコンパイル → 実行できるプログラム → プログラムを実行

初心者のうちは、

「プログラムを書いたのだから、そのまま動くのではないか」

と思うかもしれません。

しかし、人間が読みやすい形で書いたC言語のソースコードと、CPUが実際に処理する命令は同じものではありません。

その間をつなぐ処理が必要になります。

C言語を学習すると、こうした

ソースコードを書く → コンパイルする → 実行する

という流れを経験できます。

これはコンピュータの仕組みを理解するうえで、とても重要な学習になります。

コンパイルエラーから学べることも多い

C言語を学んでいると、コンパイル時にエラーが表示されることがあります。

初心者にとってエラーは嫌なものに感じるかもしれません。

しかし、エラーは「プログラムが壊れた」というだけではなく、

どこかにコンピュータが正しく解釈できない記述がある

ことを教えてくれています。

たとえば、

  • 文法が間違っている
  • 必要な記号が不足している
  • 変数名の指定が間違っている
  • 型の扱いに問題がある

といったことが原因になります。

コンパイルエラーを確認しながら修正する経験を積むことで、

「人間にはなんとなく意味が分かる書き方でも、コンピュータには決められた規則で伝える必要がある」

ということが理解できるようになります。

これも、プログラミングの基礎力の1つです。

C言語ではメモリを意識する場面が増える

C言語の大きな学習テーマの1つがメモリです。

コンピュータでプログラムを実行すると、データを保存するためにメモリが使われます。

たとえば、プログラムの中で整数を保存する変数を作ったとします。

プログラム上では、

「この変数には10が入っている」

というように考えます。

しかし、コンピュータ内部では、その10という値をどこかに保存する必要があります。

その保存場所としてメモリが利用されます。

つまり、変数を考えるときには、

  • 変数名
  • 保存されている値
  • 値が置かれているメモリ上の場所

という複数の要素が関係していることになります。

初心者の段階では、まず変数と値の関係を理解すれば十分です。

その後、ポインタを学ぶと、メモリ上の場所まで意識するようになります。

ポインタを学ぶと変数の見え方が変わる

C言語を学ぶ中で、多くの初心者が難しいと感じる内容の1つがポインタです。

ポインタでは、メモリ上の場所を表すアドレスを扱います。

最初は、

「なぜ値そのものではなく、保存場所を扱う必要があるのか」

と疑問に感じるかもしれません。

しかし、ポインタを学ぶことで、

「変数は単なる名前ではなく、実際にはメモリ上に置かれている」

ということが具体的に見えてきます。

また、関数にデータを渡すときの考え方や、配列とメモリの関係なども理解しやすくなります。

ポインタは、C言語学習の中では難しい内容ですが、

コンピュータがデータをどのように管理しているのかを理解する重要な入口

でもあります。

条件分岐や繰り返しはほかの言語でも役立つ

C言語で学ぶ内容のすべてが、C言語だけで使う特殊な知識というわけではありません。

むしろ、多くのプログラミング言語で共通する考え方もたくさんあります。

代表的なのが条件分岐と繰り返しです。

条件分岐では、

  • ある条件が成立したらこの処理を行う
  • 成立しなければ別の処理を行う

というプログラムを作ります。

繰り返しでは、

  • 同じ処理を指定した回数行う
  • 条件が成立している間は処理を続ける

といった制御を行います。

このような考え方は、Python、Java、JavaScript、C#などを学ぶ場合にも利用します。

そのため、C言語で

  • ifによる条件分岐
  • forによる繰り返し
  • whileによる繰り返し

などを理解すると、別の言語を学ぶときにも知識を活かせます。

文法そのものが完全に同じではなくても、

処理をどのような順番で組み立てるか

という考え方は共通しています。

関数を学ぶことも他言語につながる

プログラムが大きくなると、すべての処理を1か所に書くと分かりにくくなります。

そこで、まとまった処理を関数として分けます。

たとえば、

  • 入力を行う処理
  • 計算を行う処理
  • 結果を表示する処理

というように役割ごとに分ければ、プログラムの構造を理解しやすくなります。

関数という考え方も、多くのプログラミング言語で利用されます。

C言語で、

  • 処理を小さく分ける
  • 必要なデータを関数へ渡す
  • 関数から結果を受け取る

という考え方を学んでおくと、その後に別の言語を学んだときにも役立ちます。

C言語で身につくのは文法だけではない

プログラミング学習では、つい

「ifの書き方を覚える」

「forの書き方を覚える」

「関数の書き方を覚える」

というように、文法を暗記することが中心になりがちです。

しかし、本当に重要なのは、文法の形そのものだけではありません。

たとえばforを使うときに重要なのは、

「処理を繰り返すためには、どの条件で開始し、どの条件で終了するのか」

と考えられることです。

ifを使うときには、

「どの条件によって処理を分ける必要があるのか」

を考えることが重要です。

関数を使うときには、

「どの処理をひとまとまりとして切り出せばよいのか」

を考えます。

C言語を学ぶ中でこのような考え方を身につければ、別の言語でも応用できます。

活用分野からC言語の位置を見る

代表的なプログラミング言語を、実際にどのような分野で利用するかという視点で整理してみましょう。

活用分野利用される代表的な言語
Webコンテンツ・ブラウザ側の開発JavaScript
Webサーバーサイド開発PHP、Python、Java
組込みシステムC言語、C++
システムアプリケーションJava、C#、C++など
ゲーム開発C#、C++
スマートフォンアプリJava、Kotlin
AI・データ分析Python
コンピュータの基礎学習C言語

この表を見ると、C言語は、WebやAIのように利用者から見えやすい部分だけで使われる言語ではないことが分かります。

たとえば、家電製品や機械などの内部で動く組込みシステムでは、利用者はプログラムそのものを見ることはありません。

しかし、その内部ではプログラムが機器の動作を制御しています。

C言語は、このように表面からは見えにくい場所で使われることがあります。

また、学習用の言語という視点では、

  • コンパイル
  • 変数
  • データ型
  • メモリ
  • ポインタ
  • 配列
  • 関数

といった、プログラミングとコンピュータの基本を学ぶことができます。

図3:代表的な言語の活用分野とC言語の位置

この図から分かること

プログラミング言語を活用分野ごとに見ると、それぞれが異なる場所で力を発揮していることが分かります。

JavaScriptはWeb、PythonはAIやデータ分析、KotlinはAndroid、C#やC++はゲームなど、それぞれに代表的な分野があります。

その中でC言語は、組込みシステムなどの実際の開発分野に加えて、コンピュータの仕組みを理解するための基礎学習という位置も持っています。

C言語を学習すると、CPU、メモリ、コンパイルなど、普段アプリケーションを使っているだけではあまり意識しない部分に近づいていきます。

また、C++のようにC言語と関係の深い言語を学ぶときにも、C言語で身につけた基本的な考え方が役立つ場合があります。

よく出てくる用語を整理する

プログラミング言語を比較していると、さまざまな専門用語が登場します。

最初から完全に覚える必要はありませんが、それぞれのおおまかな意味を知っておくと説明を理解しやすくなります。

用語やさしい説明
JVMJavaのプログラムを実行するための仕組み
フロントエンドWebアプリのうち、利用者が主に操作する画面側
サーバーサイドWebサーバー上でデータ処理などを行う部分
Unityゲームなどを開発するために利用される開発環境
.NETC#などを使ったアプリケーション開発を支える基盤
フレームワークアプリケーション開発を進めやすくするための土台や仕組み
ライブラリよく利用する機能をまとめて再利用できるようにしたもの
コンパイルソースコードを実行できる形へ変換する処理
コンパイラコンパイルを行うプログラム
メモリプログラムやデータを一時的に保存する場所
アドレスメモリ上の場所を表す情報
ポインタメモリアドレスを扱うためのC言語の重要な仕組み
組込みシステム家電製品や機械などの内部に組み込まれて動作するコンピュータシステム

用語は、単独で暗記するよりも、実際の処理と結びつけて覚えると理解しやすくなります。

たとえば、

  • Javaを学ぶときにJVMを覚える。
  • Webアプリを学ぶときにフロントエンドとサーバーサイドを覚える。
  • C言語を学ぶときにコンパイルやメモリ、ポインタを覚える。

というように関連づけていくとよいでしょう。

最初に学ぶ言語は目的によって変わる

プログラミングを始めるときによくある疑問が、

「最初にどの言語を勉強すればよいのか」

というものです。

この質問には、すべての人に共通する1つの答えがあるわけではありません。

何を作りたいのかによって、適した言語が変わるからです。

やりたいこと学習候補
Webページに動きをつけたいJavaScript
Webサーバー側の処理を学びたいPHP、Python、Java
AIやデータ分析をしたいPython
Androidアプリを作りたいKotlin
ゲームを作りたいC#、C++
業務システムについて学びたいJava、C#
組込みシステムを学びたいC言語、C++
コンピュータの基本を深く理解したいC言語

たとえば、

「ブラウザ上ですぐ動くものを作ってみたい」

という人であれば、JavaScriptから始めると結果を確認しやすいでしょう。

「AIについて学びたい」

という人であれば、Pythonを選ぶことで目的に近い学習を始めやすくなります。

「Androidアプリを作りたい」

という目標がはっきりしているのであれば、Kotlinを学ぶ意味があります。

そして、

「プログラムの文法だけでなく、コンピュータの中でどのようにプログラムが動いているのか知りたい」

という人にとって、C言語はとても興味深い学習対象になります。

C言語は初心者には難しいのか

C言語について、

「初心者には難しい言語」

と聞くことがあるかもしれません。

確かに、C言語では最初からすべてが簡単というわけではありません。

学習が進むと、

  • ポインタ
  • メモリアドレス
  • 配列との関係
  • 関数へのデータの渡し方

など、少し考えなければ理解しにくい内容が登場します。

しかし、難しい部分があるからといって、初心者が学んではいけないという意味ではありません。

むしろ、順番を追って学べば、

  • 変数とは何か
  • データ型とは何か
  • 条件分岐とは何か
  • 繰り返しとは何か
  • 関数とは何か
  • メモリとは何か

といった基本的な考え方を丁寧に理解できます。

特に大切なのは、最初からポインタなどの難しい内容だけを見て、

「C言語は自分には無理だ」

と判断しないことです。

C言語も、最初は簡単な表示や計算から始めます。

そこから少しずつ処理を組み合わせ、段階的にコンピュータ内部の仕組みへ近づいていきます。

C言語を学ぶとデータ型の意味も意識しやすい

C言語では、変数を作るときにデータ型を指定します。

  • 整数を扱うのか。
  • 小数を扱うのか。
  • 文字を扱うのか。

といったことを考えながら変数を定義します。

初心者のうちは、

「値が入れば何でも同じではないか」

と思うかもしれません。

しかし、コンピュータでは、データの種類によって扱い方が異なります。

整数と小数は内部で同じように扱われるとは限りません。

また、データ型によって使用するメモリの量にも違いがあります。

C言語ではこのような点が比較的見えやすいため、

コンピュータはすべてのデータを同じように扱っているわけではない

ことを理解するきっかけになります。

C言語を学ぶ価値は他言語を学ぶときにも表れる

C言語を学んだあとで別の言語に進むと、

「これはC言語で学んだ考え方と似ている」

と感じることがあります。

たとえば、JavaやJavaScriptなどでも、条件分岐や繰り返しを使います。

関数やメソッドに処理を分ける考え方もあります。

C++では、C言語で学んだ変数、関数、配列、ポインタなどの知識が役立つ場面があります。

もちろん、言語ごとに文法や機能は違います。

そのため、C言語を学べばほかの言語を勉強しなくてもよいという意味ではありません。

重要なのは、

プログラミングの基本的な考え方をすでに知っている状態で次の言語へ進める

ことです。

この違いは大きなものです。

初めてプログラミングを学んだときには、

  • 変数とは何か
  • 条件分岐とは何か
  • 繰り返しとは何か
  • 関数とは何か

というところから理解する必要があります。

しかし、2つ目の言語では、

「条件分岐そのものは分かっている。では、この言語ではどう書くのか」

という学び方ができます。

C言語で基礎を身につけておくことは、その後の学習を助ける土台になります。

C言語で学べることを整理する

C言語で学べること学習する意味
変数データを保存して利用する基本を理解できる
データ型データの種類によって扱いが異なることを学べる
演算数値計算や条件判定の基礎を学べる
条件分岐条件によって処理を変更する考え方を学べる
繰り返し同じ処理を効率よく実行する方法を学べる
関数処理を役割ごとに分割する考え方を学べる
配列複数のデータをまとめて扱う方法を学べる
メモリデータがコンピュータ内部で保存される考え方を学べる
ポインタメモリ上のアドレスとデータの関係を理解できる
コンパイルソースコードから実行プログラムが作られる流れを学べる
エラーへの対応原因を確認して修正する習慣を身につけられる
他言語への応用プログラミングに共通する基本的な考え方を活かせる

このように見ると、C言語で学習する内容には、単なる文法だけでなく、コンピュータの動作やプログラムの組み立て方に関係するものが多いことが分かります。

C言語は便利な仕組みが少ないからこそ見えるものがある

初心者がPythonなどを見たあとでC言語を見ると、

「どうしてC言語ではこんなに細かく書かなければならないのだろう」

と思う場合があります。

これは自然な感覚です。

多くの高級言語では、プログラマが細かな処理を意識しなくても開発できるように、さまざまな仕組みが用意されています。

たとえば、メモリ管理を自動的に行ってくれる仕組みがあれば、プログラマはメモリについて考える時間を減らし、本来作りたい機能に集中できます。

これは非常に大きなメリットです。

一方、C言語では、便利な仕組みに隠されていない部分まで意識することがあります。

そのため、

「データはどこに保存されるのか」

「値を渡しているのか、アドレスを渡しているのか」

「ソースコードはどうやって実行できる形になるのか」

といった仕組みが見えやすくなります。

便利ではないから価値がある、という意味ではありません。

普段は隠されている仕組みを学びやすい

ところに価値があります。

C言語だけですべてを作ろうとしなくてもよい

C言語を学習すると、

「せっかくC言語を覚えるのだから、すべてC言語で作らなければならない」

と考える必要はありません。

プログラミング言語は、目的に応じて使い分けます。

Webページに動きをつけるのであればJavaScriptが便利です。

AIやデータ分析であればPythonの豊富な機能を利用するほうが効率的な場合があります。

AndroidアプリならKotlinが候補になります。

ゲームならC#やC++が適していることがあります。

そして組込みシステムやコンピュータに近い処理では、C言語が力を発揮します。

大切なのは、

C言語でなければならない

と考えることではなく、

なぜその場面でその言語が選ばれているのか

を理解することです。

C言語を学ぶとプログラムを見る視点が増える

C言語を学ぶ前は、プログラムについて、

「文字で命令を書けばコンピュータが動く」

というイメージを持っているかもしれません。

しかし、学習を進めていくと、もう少し細かく考えられるようになります。

  • ソースコードを書く。
  • コンパイルする。
  • 実行可能なプログラムが作られる。
  • プログラムを実行するとメモリが使われる。
  • 変数の値がメモリに保存される。
  • CPUが命令を順番に処理する。
  • 条件によって処理の流れが変わる。
  • 必要な処理は関数として分ける。

このように、プログラムを単なる「命令の文字列」として見るのではなく、コンピュータ内部の処理と結びつけて考えられるようになります。

これはC言語学習の大きな魅力の1つです。

C言語の立ち位置は「土台」と考えると分かりやすい

C言語は、Webページを簡単に作るためだけの言語ではありません。

AIの便利な機能をすぐ利用することを最優先した言語でもありません。

スマートフォンの画面を簡単に作ることだけを目的とした言語でもありません。

その代わり、

  • プログラムの処理の流れ
  • 変数とデータ型
  • 関数
  • 配列
  • コンパイル
  • メモリ
  • アドレス
  • ポインタ

といった、コンピュータとプログラミングの基本に深く関わる内容を学べます。

そのため、C言語は、

これからいろいろなプログラミング技術を学ぶための土台を作る言語

として考えると、その立ち位置が分かりやすくなります。

もちろん、C言語を最初に学ばなければほかの言語を理解できないということではありません。

Pythonから始めても、JavaScriptから始めても構いません。

重要なのは、何を学びたいかです。

そのうえで、

「プログラムが動く仕組みをもう少し深く知りたい」

「メモリやCPUとの関係を理解したい」

「ほかの言語を学ぶための基礎力を身につけたい」

という目的があるなら、C言語は非常に学びがいのある選択肢になります。

これからC言語を学習するときは、文法を暗記することだけを目標にしないようにしてみましょう。

たとえば変数を学んだら、

「この値はコンピュータの中ではどこに置かれているのだろう」

と考えてみます。

コンパイルを学んだら、

「書いたソースコードが、なぜそのままでは実行できないのだろう」

と考えます。

ポインタを学んだら、

「値ではなく保存場所を扱うと、何ができるようになるのだろう」

と考えてみます。

このように、1つずつ仕組みを確かめながら学習していくと、C言語は単なるプログラミング言語の1つではなく、コンピュータそのものを理解していくための入り口として見えてくるようになります。