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言語・職種
C言語とは？得意な開発領域や学習方法を一挙紹介
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【お詫び】
いつもTechStockマガジンのご利用、誠にありがとうございます。
この度、C言語に関する解説記事の内容に誤りがございました。
当件について、お客様の信頼を損ね、ご迷惑をおかけしましたことを深くお詫び申し上げます。
当記事につきましては記事全体の再調査と修正を行い、再公開をいたしました。
今後は再発防止に向けて、記事の品質向上により一層努めてまいります。
今後もご愛顧を賜りますよう、何卒よろしくお願い申し上げます。
2023.6.16 TechStock編集部
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さまざまな現場で製品開発に活用されてきたC言語は、誕生から50年以上が経過した今も、多くのエンジニアによって使われ続けています。これから新しくプログラミング言語を学ぶにあたって、C言語に興味をお持ちの方もいらっしゃるのではないでしょうか。
そこで、本記事ではC言語の特徴や需要、開発できる製品・サービスの例について分かりやすく解説します。これからC言語を学ぶことを検討している方は、ぜひ参考にしてください。
C言語の特徴
C言語は1972年にアメリカで生まれた言語です。数あるプログラミング言語の中でも歴史が古い言語で、現在に至るまでさまざまな現場で活用されており、多くの製品やサービスが開発されてきました。
C言語は汎用性の高さや高速な処理速度が特徴ですが、他のプログラミング言語に比べると習得の難易度は高くなっています。ここでは、C言語の3つの特徴について解説します。
①汎用性が高い
C言語は汎用性が高く、さまざまな現場で活用することができます。ソフトウェアだけでなく、アプリケーションを動作させるためのOS（オペレーティングシステム）や、ロボット分野での開発など、幅広い分野に導入できる汎用性の高さが、これまでの長い年月の中で、多くの製品やサービスを生み出してきました。
C言語は誕生から50年以上経っている言語で、歴史が長いことから、過去に開発された製品やサービスにはさまざまな事例があります。そのため、これから新しくC言語を学ぶ上で、どのように活用すべきか迷ったときは、過去の膨大な他社の開発事例を参考にすることもできます。
②処理速度が高速
C言語は処理速度が高速であり、大量のデータ処理にも適しています。
ソースコードは人間が読み書きしやすい言語で書かれているため、コンピューターが処理をする際には機械語に変換(翻訳)する必要があります。この作業を「コンパイル」といいます。
C言語はすべてのソースコードをコンパイルしてからプログラムを実行する「コンパイル言語」に分類されます。コンパイル言語はコンピューターが理解しやすく処理速度が高速になりやすいという特長を有しています。
そのため、C言語も処理速度が早く、大規模なデータ処理や高いパフォーマンスが求められるアプリケーションに適していると言えるでしょう。
③習得の難易度は高め
C言語は汎用性の高さや処理速度の速さが魅力ではありますが、他のプログラミング言語と比較すると、習得の難易度は高めです。
C言語の習得が難しいと言われる理由は、”高級言語でありながら低級言語が持つ性質を併せ持つ” ことが挙げられます。
C言語は他の言語と比較すると非常にシンプルな仕様の言語です。一方で、C言語はシンプルな仕様ゆえに、他の高級言語では意識しなくても実装できるものであっても、背景まで理解して注意深く記述をする必要があります。具体的には、「メモリー管理」「ポインタ管理」についての仕様などが該当します。
仕様自体は簡単であるものの、実践レベルで使い熟していくためにはC言語ならではの特徴の理解が必須となります。
C++やC#との違い
C言語に似ているプログラミング言語として、「C++」や「C#」などがあります。C++はC言語の機能拡張版ですが、C#はC言語と似て非なる言語です。ここでは、2つの言語がC言語とどのように異なっているのかを解説します。
①C++との違い
前述のように、C++はC言語の機能拡張版ともいえるプログラミング言語です。人気のプログラミング言語のひとつであるJavaなどでも採用されているオブジェクト指向を取り入れており、効率性の高いプログラミングが可能です。
オブジェクト指向だけでなく、開発効率を高めるための多様な拡張機能がC言語に追加されており、プログラミングの効率を高めてくれます。C言語とも互換性があるため、C++と並行して使用することができます。
②C#との違い
C#はC言語と名前や文法、構文などは似ていますが、実体は異なる言語です。
C#の元になっている言語はJavaやC++で、先述した通りオブジェクト指向を採用しています。C言語とC#は異なる構造をしているため、直接の互換性はありません。
C#は主にゲーム開発などに使われるケースが多く、ゲーム関連企業の現場で数多く活用されています。また、Webアプリ開発や、複数プラットフォームに対応するためのクロスプラットフォーム開発などにも適しています。
C言語の需要
C言語は誕生から50年以上が経過している歴史の古いプログラミング言語ですが、今も最前線で活用され続けています。C言語を扱えるエンジニアを募集している企業は多く、転職やフリーランスの案件獲得など、さまざまな分野で役立ちます。
前述のように、C言語は開発に活用できる範囲が広いため、アプリケーション開発やOS、ロボット開発など、さまざまな分野での活躍が期待できます。そのため、C言語を習得しておけば、業務範囲が広い企業に入社するときや、同業他社に転職するときなどにも役立ちます。
C言語で実現できる開発例
C言語を活かした開発領域としては、以下4点が挙げられます。
- OS開発
- 組み込み系ソフトウェア開発
- アプリケーション・ソフトウェア開発
- ゲーム開発
これらの開発に携わるエンジニア職種に興味があるのであれば、C言語の習得も視野に入るでしょう。
それぞれについて詳しく解説します。
①OS開発
C言語は、メモリーやCPUを意識して記述する必要のあるプログラミング言語です。そのことが逆に幸いして、OS開発にはC言語が適しています。実際に、ハードウェアの細かい制御が不可欠なOS開発には、C言語が採用されている例が多々あります。
一般に広く流通しているOSの中では、UNIXやLinuxなどがC言語によって製作されていることがオープンにされています。そもそもC言語は「UNIX」というOSを発展させるために考案された言語であり、このことからも、C言語はOS開発に向いていることが分かります
②組み込み系ソフトウェア開発
家電や産業機械、IoT機器などのいわゆる「組み込み系ソフト」の制御でも、C言語が活用されています。
例えば、部屋が暑くなるとエアコンをつけて室温を下げようとしますが、エアコンについている「自動」というモードは、温度センサーが自動的に現在の現在の室温を感知して、最適な室温にまで調整します。このような内部に組み込まれているプログラムのことを、「組み込みプログラム」と呼んでいます。
他にも、扉の開け閉めを感知するエレベーター、車のエアバックやブレーキシステムなど、さまざまな場所に組み込みプログラムが使われています。
③アプリケーション・ソフトウェア開発
C言語は、OSや組み込みといった用途だけでなく、大小さまざまなアプリケーションの開発に用いられます。中でも高速処理が必要な開発が得意であるという特徴を活かして、大企業が導入するシステムなどの大規模な開発にも活用されています。
特に勘定系・証券系のシステムなどの「多くのデータの処理」を「高速に」行うためのシステム開発では、C言語を使って開発される例が数多くあります。
WindowsやmacOSなど、一般的なパソコンにインストールして動作させるソフトウェアだけでなく、大規模なデータの処理を行うシステムの開発に携わりたい方も、C言語を学んでおくことをおすすめします。
④ゲーム開発
ゲーム開発にも、C言語は馴染み深い言語のひとつです。特に処理速度が要求されるようなゲーム開発には、C言語が有用です。
なおゲーム開発の現場では、C言語以外にC++やC#を活用して開発を行うこともあります。そのため、ゲーム開発エンジニアとして活躍したいと考えているのであれば、オブジェクト指向の考え方も併せて身につけておくことをおすすめします。
C言語を学ぶ上でおすすめの資格
C言語を学ぶ上でおすすめの資格として、C言語プログラミング能力認定試験や、基本情報技術者試験、応用情報技術者試験などがあります。どれもC言語やITの初学者でも取得を目指せる資格です。ここでは、3つのおすすめの資格について解説します。
①C言語プログラミング能力認定試験
C言語プログラミング能力認定試験は、サーティファイ情報処理能力認定委員会が主催する民間資格です。
プログラミング言語を学んでいると、「今、自分がどのくらいのスキルを持っているのか？」が気になる場面もあるでしょう。プログラミングのスキルを実践以外で測るなら、C言語プログラミング能力認定試験の受験がおすすめです。
試験には1級～3級までの3種類が用意されており、初学者から現場で働くスキルの高い人まで、幅広く対応しています。これからプログラミングを学ぶのであれば、3級からの挑戦がおすすめです。2級と3級はコンピューターを使った多肢選択式問題ですが、1級では実際にC言語でプログラミングを行う実技試験が課されます。
②基本情報技術者試験
基本情報技術者試験は、情報処理推進機構（IPA）が主催する国家試験です。IT技術者として活躍できる人材を養成することを目的としており、ITに関するさまざまな知識を問われます。これまでITにほとんど触れたことがなく、これからC言語を学びたい人が、ITの知識を身につける場合に最初の一歩としておすすめです。
試験は午前試験と午後試験があり、出題形式は多肢選択式となっています。令和4年度までは春季・秋季の年2回開催でしたが、令和5年度からはCBT方式に変更となったため、以前に比べると受験機会が増えています。
CBT方式に変更となったことで、最寄りの会場を指定して受験できるため、より気軽に受験できるようになった点もメリットです。
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③応用情報技術者試験
応用情報技術者試験は、情報処理推進機構（IPA）が主催する国家試験で、前述の基本情報技術者試験の上位資格です。
基本情報処理技術者試験に比べると難易度が高く、取得するとエンジニアとしてある程度応用的な開発ができる人材であることを証明できるため、転職や新規案件の獲得に有利に働くことがあります。
試験は午前試験と午後試験に分かれていますが、基本情報技術者試験とは異なり、午後試験では記述式問題が出題されます。
ITを活用してさまざまな製品やサービス、ソフトウェアを開発できるだけの知識を持つ人を対象としているため、初めてITに触れる人にとっては難易度が高く感じられるでしょう。これからC言語を学ぶのであれば、先に基本情報技術者試験に挑戦することをおすすめします。
C言語を学ぶ方法
C言語を学ぶ方法にはいくつかありますが、特によく用いられるのは、書籍を購入する、Webサイトの情報を参照する、オンライン講座を受講するといった方法です。ここでは、3つの方法の特徴やメリットについて解説します。
①書籍を購入する
C言語を学ぶ方法の1つ目は、C言語に関する書籍を購入することです。書籍や参考書などを購入することで、体系的にC言語に関する知識を学ぶことができます。
書籍には初心者向けのものも数多くあり、必要な情報が1冊にまとまっているため、初心者でも取り組みやすい点がメリットです。これからC言語を初めて学ぶ人は、「初心者向け」と書かれている本を1～2冊程度購入して勉強すると良いでしょう。
ただし、分からないことが出てきたときに誰かに質問することができないため、途中でつまずきやすい点はデメリットといえます。
②Webサイトの情報を参照する
C言語を学ぶ方法の2つ目は、C言語の学び方や基礎知識についてまとめられているWebサイトの情報を参考にすることです。
近年では、さまざまなWebサイトでC言語の知識や学び方が解説されています。これらのWebサイトを参考にすることで、自宅にいながら、コストを抑えてC言語を学ぶことが可能になります。
しかし、Webサイト上に掲載されている情報は信頼性が低い場合もよくあるため、Webサイトを利用してC言語を勉強する場合は、正しい情報を見極める力が重要になります。正しい情報を選べるかどうか不安な人は、書籍の購入やオンライン講座の受講を検討すると、より安心です。
③オンライン講座を受講する
C言語を学ぶ方法の3つ目は、C言語を学べるオンライン講座を受講する方法です。C言語は多くの開発現場で採用されていることから、今でも新しく学ぼうとする人が多いプログラミング言語です。そのため、初学者向けのオンライン講座も数多く開催されています。
オンライン講座はWebサイトや参考書を利用するよりも費用はかかりますが、現場でプロのエンジニアとして活躍してきた講師から直接知識やスキルを学べる点がメリットです。
また、学んでいく中で不明点が出てきたときは、その場で疑問を解決できるため、書籍やWebサイトを参考にする場合よりもつまずきにくいというメリットもあります。
まとめ
C言語は、OS開発やアプリケーション・ソフトウェア開発だけでなく、ゲーム開発、組み込み系ソフト開発など、さまざまな分野で幅広く活用されている言語です。活用できる分野が幅広いことから需要も多く、現在でもさまざまな企業がC言語を扱えるエンジニアを求めています。
これからC言語を学ぶのであれば、資格試験などを通して、プログラミングの知識とハードウェアなどの基礎的なIT知識を並行して身につけることをおすすめします。書籍やWebサイト、オンライン講座などの中から、自分に合った方法を検討してC言語を学びましょう。
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