C言語とは?初心者エンジニアが押さえておきたい基礎知識と勉強法
公開日:2024年04⽉04⽇最終更新日:2024年04⽉04⽇
プログラミング言語と聞いて、最初に思い浮かべるものはなんでしょうか?
多くの初心者エンジニアは「C言語」や「Java」を思い浮かべるでしょう。
C言語は、世界中で広く使用されているプログラミング言語です。非常に汎用性が高いことから、C言語の知識とスキルを身につければ、さまざまな分野の開発ができるようになります。
しかし、汎用性が高い一方複雑なため、勉強するには少しコツが必要です。
この記事では、C言語の概要と勉強法にフォーカスして解説します。初心者エンジニアでC言語の習得を目指している人は参考にしてみてください。
C言語とは?
とてもポピュラーなプログラミング言語のひとつに「C言語」があります。まずはC言語の特徴や他のプログラミング言語との違いをみていきましょう。
C言語とは
C言語は、1972年にアメリカで開発された歴史あるプログラミング言語です。現在は「C++」「C#」のようなC言語から派生したプログラミング言語も広く使用されています。
もともとC言語はUNIXというOSの移植を簡単にするために開発されました。そのため、メモリ領域の管理からビットごとの論理演算といったハードウェアに関係する処理がしやすいという特徴があります。
一方、ソフトウェアやゲームの開発にも応用が利くため、最初に学ぶプログラミング言語としてC言語を選ぶ初心者エンジニアも少なくありません。
C言語の特徴
C言語には、次のような特徴があります。
汎用性が高い
C言語は、さまざまな開発ができるプログラミング言語です。もともとOSの移植のために開発された言語のため、ハードウェアに関係する処理がしやすい一方、ゲームやソフトウェアに開発もできます。
プログラムの実行スピードが速い
C言語の特徴として、ほかのプログラミング言語に比べてプログラムの実行スピードが速いことが挙げられます。
人間が記述したプログラムはそのままでは機械で処理できないため、機械語に翻訳する必要があります。
BASICやPerlといったプログラミング言語は、プログラムを実行しながら機械語に翻訳する「インタープリタ式」のため、実行と翻訳2つの処理を同時に行う都合上処理速度がどうしても遅くなりがちです。
一方、C言語はプログラムの実行前にすべて翻訳してから処理を行う「コンパイル方式」のため、スムーズにプログラムを実行できます。
さまざまな動作環境に対応できる
C言語は、さまざまなOSで動作します。特定のOSでないと動作しないということはないため、WindowsやmacOS、LinuxといったOSを問わず使用できます。
また、動作するコンピューターのプロセッサも問いません。
環境を問わず開発が行えるのもC言語の大きな特徴です。
豊富なフレームワークがある
開発を効率的に進めるには、フレームワークの活用が欠かせません。フレームワークとは、あらかじめ特定の機能が備わったプログラムパッケージのようなもので、使用すると開発がスムーズに行えるだけでなく、開発の幅も広がります。
C言語のフレームワークの多くは「テスティングフレームワーク」といって、ソフトウェア開発のためのフレームワークです。テスティングフレームワークを使用すると、テストの自動実行プログラムを作ったり、テスト結果の自動判定・集計が簡単にできたりします。
ライブラリが充実している
ライブラリとは、特定の機能を持ったコード集……つまり、プログラムコードのテンプレートのようなものです。C言語はこのテンプレートがとても充実しています。
C言語では、「.h」の拡張子を持つファイルを読み込むだけで、標準ライブラリを簡単に取り込んで利用することが可能です。
C言語と他の言語の違い
ここからは、C言語と他の言語の違いを解説します。
C++との違い
C++はC言語から派生したプログラミング言語です。C言語にはないオブジェクト指向やジェネリックプログラミングといった部分が拡張されているため、C言語よりも複雑な構造をしています。
C言語はプログラム実行中にエラーが発生した際に特別な処理を行う「例外処理」ができませんが、C++は例外処理が可能です。そのため、プログラムのエラーを検出しやすいともいわれています。
Javaとの違い
Javaは、1996年に登場したプログラミング言語です。システム開発のほか、アプリやWebサイトの開発にも使用されています。
JavaとC言語の大きな違いは、文法とメモリ管理です。
C言語がシンプルに記述できる一方、Javaは簡単な処理でも細かくプログラムを書かないといけないため、複雑で長くなりやすいといわれています。ただし、複雑な処理をする場合はJavaはクラスを呼び出して組み合わせればよいので、C言語に比べて流れが把握しやすいでしょう。
プログラムやデータの一時的な置き場である「メモリ」を管理する場合、Javaは自動で管理できます。一方C言語はエンジニアがプログラムでメモリ管理を指示しなければなりません。
メモリ管理がうまくできないとシステムそのものが動作しなくなることもあるため、C言語でメモリ管理をするには高い技術が必要になります。
C言語での開発に向いていること・向かないこと
ここからは、C言語でできること・できないことを解説します。
C言語の開発に向いていること
C言語での開発に向いているのは、主に次のようなことです。
・OSの開発
・ソフトウェアの開発
・組み込みソフトの開発
・ゲームの開発
・基幹システムの開発
・既存システムの保守・運用
C言語での開発に向かないこと
C言語は非常に汎用性が高いプログラミング言語ですが、次のようなことには向きません。
・Webの開発
・個人開発
C言語でWebの開発ができないわけではありませんが、Web開発に特化したプログラミング言語が複数あるので、そちらを使ったほうがより簡単に開発できます。
また、C言語は大規模開発で使用されることが多いプログラミング言語です。個人開発でC言語を使用する場合、手軽さに欠けるため途中で挫折しやすくなります。
C言語のスキルが必要になるITの仕事
ここからは、C言語のスキルが必要になるITの仕事を解説します。初心者エンジニアまたはエンジニア志望の人で次の仕事に就きたいと思っている人は、C言語の習得を検討してみましょう。
ゲームエンジニア
家庭用ゲーム機のゲームはもちろんPCゲームやオンラインゲーム、アプリゲームなどの多くはC言語やC++で開発されています。
端末によっては他のプログラミング言語を使用することもありますが、ゲームの開発に携わりたい人はC言語の習得はマストです。
ソフトウェアエンジニア
ソフトウェアエンジニアもC言語の知識とスキルが求められます。
ソフトウェアといってもテキストエディタからWebブラウザ、複雑なデータベースソフトまでさまざまです。ウィルスソフトやオフィスソフトなど、あとからソフトを購入してインストールする「パッケージソフト」もあります。
特にPCやネットワーク技術に搭載されるソフトウェアの多くはC言語で開発されるため、ソフトウェアエンジニアを目指すなら高いレベルでC言語を習得しておく必要があります。
ロボットエンジニア
これからますます開発が加速するであろうロボットエンジニアも、C言語のスキルが求められる仕事です。
子どもの教育に携わる「教育用ロボット」も、工業製品を製造する際に活躍する「産業用ロボット」も、C言語によるプログラムで制御されています。
通信プログラムの開発エンジニア
通信プログラムとは、ネットワークを活用したテレビ会議システムや、ネットワーク機器(ルーター、モデム)周りのシステムに搭載されるプログラムです。
C言語のほかC++やJavaを使って開発されることもあるため、通信プログラムの開発エンジニアを目指すならC言語以外のプログラミング言語も習得しておくのが望ましいでしょう。
組み込み・制御系の開発エンジニア
私たちの生活に欠かせない家電にもコンピューターが組み込まれています。そのようなコンピューターのプログラミングを行うのが、組み込み・制御系の開発エンジニアです。
組み込み・制御系の開発にはC言語のほか、C++やアセンブラなどが使われることもあります。
C言語の勉強法
1962に登場してから今日まで広く使われてきたC言語は、さまざまな勉強方法があります。主な学習方法を紹介しますので、自分に合った方法で習得に挑戦してみましょう。
書籍やWebサイトで学ぶ
自分のペースで学びたい・できるだけコストをかけたくない人におすすめの勉強法が、書籍やWebサイトで学ぶ方法です。
C言語は広く使用されているプログラミング言語なので、関連書籍や学習用サイトも充実しています。
ある程度プログラミングの基礎知識がある人なら、書籍やWebサイトでも無理なく知識が習得できるでしょう。
しかし、まったくプログラミングの知識がない人の場合、書籍やWebサイトに書いてあることが理解できず、挫折しやすいというデメリットもあります。
その場合は、次の方法で勉強するのがおすすめです。
専用の学習キットで学ぶ
C言語には、専用の学習キットがあります。主に子どもがプログラミングを学ぶためのもので、コンピューターに必要な最低限の部品を1枚の基盤に搭載したものです。
子どもが実際にプログラミングをしながらC言語が学べるように開発されているため、C言語になじみがない大人も楽しみながら勉強できるでしょう。
徐々にキットの難易度を上げていけば、途中で挫折もしにくいです。
専門のスクールで学ぶ
時間をかけて基礎からしっかり学びたい人は、専門のスクールに通うのがおすすめです。専門のスクールでは、プロの講師による講義が受けられます。
それなりに費用は掛かりますが、C言語コースを設けているスクールは多いので、通いやすさや予算と相談して決めるとよいでしょう。
研修を受ける
効率的にC言語の知識とスキルを身につけたいなら、研修を受けるのがおすすめです。スクールに通うのと同様にそれなりに費用はかかりますが、短期間で現場で使える知識・スキルが身につきます。
受講する研修を選ぶ際は、フォロー制度の充実さやカリキュラム、講師の質などをチェックして選びましょう。
新入社員におすすめのC言語研修
「とにかく早くC言語の知識・スキルを確実に身につけたい」
「現場で役立つ、活きたスキルを習得したい」
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C言語をマスターしてエンジニアとしてスキルアップしよう!
実にさまざまなシーンで使われているC言語の知識・スキルは、エンジニアにとって必須のものです。新人エンジニアはもちろん、これからエンジニアを目指す方も、ぜひこの機会に習得に挑戦してみましょう。
C言語を学ぶ方法はいくつかありますが、おすすめは研修です。研修なら、スクールに比べて短期間で、確かな知識・スキルを身につけられます。
研修を選ぶ際は、補助金活用の可否や講師の質、受講しやすさなども踏まえて選ぶことが大切です。
東京ITスクールでは「新入社員向けエンジニア研修」のほかにも、さまざまな研修・講座を実施しています。
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現場SEとして活躍する傍ら、IT研修講師として多数のIT未経験人材の育成に貢献。
現在は中小企業を中心としたDX、リスキリングを支援。
メンターとして個々の特性に合わせたスキルアップもサポートしている。
趣味は温泉と神社仏閣巡り。