C言語を理解する！初心者でも分かるメリット・デメリット、基礎知識などを簡単に解説！

最終更新：2020/08/05 投稿：2020/06/05

C言語はプログラミング言語の一種です。現在利用されているプログラミング言語の中でも長い歴史を持ち、全世界で数多く汎用的に活用されております。そしてC言語はプログラミング言語の発展に大きな影響をもたらしました。数多くのプログラミング言語のモデルとなっているC言語はプログラマーとしての第一歩を踏み出す際に、ほとんどの方が学び通る基本的な技術として親しまれております。では皆さんはC言語のメリット・デメリット、特徴や用途についてご存知でしょうか。この記事ではC言語を理解するために初心者でも分かるメリット・デメリット、基礎知識などを簡単に解説していきます。

C言語とは

C言語の読み方・名前の由来

C言語の歴史

C言語をモデルに作成されたプログラミング言語

Java

C言語のメリット

汎用性が高い

手続き型言語

実行速度が早い

プログラミングの基礎能力が身につく

C言語のデメリット

学習コストが高い（難易度が高い）

C言語の基本的な文法

変数

データ型

演算子

制御文

C言語の代表的なフレームワーク

CUnit

CppUTest

Cutter

まとめ

C言語とは

C言語とはAT&Tベル研究所のデニス・リッチー氏が中心となって開発し1972年に誕生したプログラミング言語の一種です。汎用性の高いプログラミング言語としてソフトウェアの開発からコンピューター機器、自動車などのハードウェア製品の開発にも採用されております。また手続き型言語であり、構造化プログラムに適しているという特徴があります。C言語は現在活躍する様々なプログラミング言語のモデルとなっており中でも代表的なのがJavaやC++、C#などです。日本の大学や専門学校の講義でもプログラムの基礎を学ぶための授業としてC言語が採用されることが多いです。

『C言語の基本情報』
誕生時期：1972年
開発者：AT&Tベル研究所（デニス・リッチー氏等）
種別：コンパイラ言語
特徴：①汎用性が高い②手続き型言語③実行速度が早い

C言語の読み方・名前の由来

C言語の読み方は『シーゲンゴ』です。英語圏では「C language（シーランゲージ）」または「C（シー）」と呼ばれております。名前の由来はC言語がB言語というプログラミング言語の後継であるためアルファベットの次である『C言語』が採用されたようです。

読み方：C言語（シーゲンゴ）
名前の由来：B言語の後継であるため次アルファベットのCを採用

C言語の歴史

C言語の歴史は1970年初期まで遡ります。C言語は高級言語『B言語』の後継として1972年にAT&Tベル研究所のデニス・リッチー氏が中心となって開発されました。
このC言語の名を世に轟かせることになった大きな要因はUnixにあります。Unixは元々B言語で構成されていましたが、C言語の登場により1973年には大部分をC言語に書き換えられました。そしてUnixの市場拡大は著しく現在でも活躍の名高いLinuxやMacOSもその派生の一つです。
こうした様々な場面で活躍するUnixの開発言語としてC言語が採用されていたことは大きな注目を集めるキッカケとなりました。そのためC言語はUnixと共に成長してきたと言われております。OS市場において圧倒的な成長を遂げたUnix系と共にC言語の需要も拡大を続けて行きました。

『Unixとは』
UNIXとはAT&T社ベル研究所にてケン・トンプソン氏、デニス・リッチー氏などによって開発されたOSです。UNIXの起源は1969年まで遡ります。現在世に出回っているOSの中で最も古い歴史を持つのがこちらのUNIXです。代表的な派生OSとして『MacOS』、『Linux』などが挙げられます

Unixの意味や種類、歴史を紹介している記事はこちら＞＞

C言語をモデルに作成されたプログラミング言語

C言語をモデルに作成されたプログラミング言語を見ていきましょう。

Java

JavaとはOracle社が開発・提供するオブジェクト指向のプログラミング言語です。プログラミング言語の発展に大きな影響をもたらしたC言語を元に開発されたことでも有名です。当時、最も人気を集めていたC言語はオブジェクト指向ではありませんでした。Javaの登場によってオブジェクト指向が主流の時代が訪れたと言われております。このことからも分かるようにJavaの特徴は『オブジェクト指向の先駆者』で『どこでも動く』ということらが挙げられます。世界中で最もポピュラーで多くのWebアプリケーションで採用されていることで知られております。

Javaのメリット・デメリットや基礎知識を紹介している記事はこちら＞＞

C#

C#とはマイクロソフト社のアンダース・ヘルスバーグ氏が設計したプログラミング言語です。C#という言語はマイクロソフト社が開発した『.NET Framework（ドットネットフレームワーク）』と共に2000年に誕生しました。C#はマルチパラダイムと呼ばれる複数のスタイルから構成されており中でも、オブジェクト指向が主のスタイルです。言語名にも含まれている通り、C系の言語としてCやC++の影響を受けております。。C＃はマイクロソフト社が開発・提供していることもありWindowsアプリケーションの開発に非常に向いております。

C#のメリット・デメリットや基礎知識を紹介している記事はこちら＞＞

C言語のメリット

C言語のメリットを見ていきましょう。

汎用性が高い

C言語は汎用性の高いプログラミング言語としてソフトウェアの開発からコンピューター機器、自動車、家電などのハードウェア製品の開発にも採用されております。プログラムの自由度が高くアプリケーションソフトウェア・ファームウェアの記述、デバイスドライバー開発や機械制御など様々な分野で使用できます。

手続き型言語

C言語は手続き型言語のため構造化プログラミングに適しております。構造化プログラミングに適しているメリットとして開発プロジェクトを複数人で取り組む際に大きな問題に直面した場合に小さな問題へと分割し切り分けて解決に望めるということが挙げられます。これによって複雑なソフトウェアの見通しが良くなり、複数人で効率よく開発を進められます。

『構造化プログラミングとは』
順序に沿って上から順に開発を行えるようにプログラムを構造化し整理する組み合わせのことです

実行速度が早い

C言語はコンパイラ型言語でJavaなどのJVMのような仮想マシンを使用するプログラミング言語と違い、直接ネイティブの機械語へとコンパイルして動作します。そのため実行処理速度が早くパフォーマンスが高いというメリットがあります。数あるプログラミング言語の中でも実行速度は最速であるとの呼び声が高いです。

『コンパイラ言語とは』
コンパイラ型言語とは、人間が書いたプログラム（ソースコード）をコンピュータが理解できる形式（機械語）に変換するプログラム言語のこと

プログラミングの基礎能力が身につく

C言語は現存するプログラミング言語において最も長い歴史を持ちJava、C++、C#など様々な言語のモデルとなっております。そのためC言語を学ぶことでプログラミングの基礎能力を身に付けることが出来ます。実際に大学や専門学校でも基礎学習にC言語を採用することが多くそれらを見ても大切な基礎が学べるということが分かります。

C言語のデメリット

C言語のデメリットを見ていきましょう。

学習コストが高い（難易度が高い）

C言語は他のプログラミング言語に比べて学習コストが高い（難易度が高い）と言われております。学習コストが高いとされる理由がメモリ管理、ポインター管理、デバッグなど使いこなす必要のある技術が他のプログラミング言語に比べて多いことが挙げられます。PHPやRubyといったプログラミング言語はエンジニアがストレス無く自由度の高い記述が実現できるように比較的覚えることや制限が少ないことで有名です。
また優秀なフレームワークが多いことから基本的な動作を理解しフレームワークと合わせて使いこなすことで大体のことが実現できてしまいます。このように他言語と比べてC言語は覚えることが多いことから途中で学習を断念し、近代言語へと乗り換えてしまう方もいらっしゃるようです。

C言語の基本的な文法

C言語の基本的な文法を見ていきましょう。

変数

変数では主に宣言、代入、参照を覚えておく必要があります。

[変数宣言の文法]
記憶域クラス名型修飾子型名変数名;

[変数代入の文法]
変数名　=　式;

データ型

C言語のデータ型は文字型、整数型、浮動小数点型があります。

データ型	型名	サイズ	値の範囲
文字型	char	1バイト	-128 ～ 127
整数型	short int	2バイト	-32768 ～ 32767
	int	4バイト	-2147483648 ～ 2147483647
	long int	4バイト	-2147483648 ～ 2147483647
浮動小数点型	float	4バイト	3.4E-38 ～ 3.4E+38
	double	8バイト	1.7E-308 ～ 1.7E+308
	long double	8バイト	1.7E-308 ～ 1.7E+308

演算子

演算子の種類	概要
算術演算子	正数、負数、加算、減算、乗算、除算が定義されている
比較演算子	大小や等しいかなどの比較を実行する
代入演算子	「=」のことで左辺を右辺に代入を実行する
インクリメント演算子	値を１増やす
デクリメント演算子	値を１減らす
論理演算子	ビット積、ビット和、排他的論理和を実行する
短絡演算子	論理和、論理積、否定を実行する
ビット演算子	ビットを計算させるための演算子
シフト演算子	ビットをずらす演算子

制御文

制御文ではwhile文、for文、if文、break文を覚えておく必要があります。

・while文（繰り返し）
while文は繰り返しの処理を行いたい時に使用します。
・for文（繰り返し）
for文は反復の制御構文であり、繰り返し行う処理を実行させることができます。
・if文（条件分岐）
if文は複数の式を実行し条件にあった文のみを実行させることができます。
・break文（分岐文）
break文はループまたはswitch文を途中で抜けます。

C言語の代表的なフレームワーク

C言語の代表的なフレームワークを見ていきましょう。

『C言語フレームワークとは』
C言語フレームワークとはC言語におけるシステム開発のプログラミングを効率的に実施するために汎用的な機能群をまとめ、システムの骨組みとなるテンプレートまで用意してくれる枠組みのことです。フレームワークを活用することでプログラミングにおける記述コードを最小限に抑えることが出来ます。

CUnit

CUnitとはC言語におけるユニットテスト（単体テスト）用のフレームワークです。C言語で単体テストを行う際に記述、管理、および実行するための軽量なシステムです。CUnitは、ユーザーのテストコードにリンクされた静的ライブラリとして構築されます。テスト構造を構築するためのシンプルなフレームワークを使用し、一般的なデータ型をテストするための豊富な機能を提供しています。

CUnitの公式サイトはこちら＞＞

CppUTest

CppUTestとはC言語 / C ++ベースのユニットテスト（単体テスト）フレームワークです。ユニットテストとコードのテスト駆動に使用されます。C++で記述されていますが、C言語およびC++のどのプロジェクトでも機能します。主に組み込みシステムで使用されます。CppUTestの名前に込められた意味は『Cpp』がC++、『U』がUnit（ユニット）を意味しております。要するにC言語 / C ++ベースのユニットテスト用フレームワークとなります。CppUTestの特徴は『シンプルなデザインと使いやすさ』『新旧のプラットフォームに移植可能』などが挙げられます。

CppUTestの公式サイトはこちら＞＞

Cutter

CutterとはC言語 / C ++ベースのユニットテスト（単体テスト）フレームワークです。こちらのフレームワークはKouhei Sutou氏、Hiroyuki Ikezoe氏、Yuto Hayamizu氏の日本人３名で開発されました。Cutterの特徴は『テストが簡単に書ける』、『出力結果がデバッグに使いやすい』、『テストを共有ライブラリとしてビルドする』の３点が挙げられます。CutterはLinux、Fedora、CentOsなど多くのUNIX互換環境で動作します。

Cutterの公式サイトはこちら＞＞

まとめ

C言語を理解するために初心者でも分かるメリット・デメリット、基礎知識などを簡単に解説させていただきました。C言語は最も古い歴史を持つプログラミング言語の一つとして数多くのプログラミング言語の誕生や発展に影響を与え、今もなお世界中で使用されております。C言語には「汎用性が高い」「手続き型言語」「実行速度が早い」というメリットが挙げられます。C言語についてこの記事に書かれている歴史、基本的な文法など最低限の内容は理解をしておくようにしましょう。