はじめに | Programming Place Plus　Ｃ言語編　第０章

この章の概要

このページでは、「Ｃ言語編の方針と、Ｃ言語のこと」を取り上げます。

以下は目次です。

• Ｃ言語編の内容
  • 補足事項について
  • プログラミングが初めての方へ
• C++ とは
• 標準規格
• 開発環境について
• 参考リンク
• 更新履歴

Ｃ言語編の内容

Ｃ言語編では、Ｃ言語 (programming language C)（あるいは単に C ）と呼ばれるプログラミング言語 (programming language) について、入門段階から順を追って解説していきます。

Ｃ言語編を読み進めるにあたって、できるだけ前提知識を必要としないようにしていますが、コンピュータや Windows などの基本的な操作方法といったことは説明していません。

Ｃ言語とは

Ｃ言語は、プログラミングをするときに使う言語（プログラミング言語）の１つです。世の中にプログラミング言語は非常にたくさんありますので、プログラミングをするために必ずしもＣ言語が必要なわけではありません。

Ｃ言語の長所として、以下のような点が挙げられます。

1. 実行速度のすぐれたプログラムを作りやすい（速度的な効率が良い）
2. メモリなどの資源の使用量を抑えたプログラムを作りやすい（空間的な効率が良い）
3. ほとんどの分野で使用できる（汎用的である）
4. 情報が多くあり、開発をサポートするツールなども豊富にある（活発に使われている）

誤解を恐れず簡単にいえば、「性能が高く、ほとんど何でもできる」ということになります。もちろん、Ｃ言語は完璧なプログラミング言語だというわけではありませんが、幅広く仕事をこなせる言語であることは確かです。

一方、短所として、以下のような点が挙げられます。

1. 機能がそれほど豊富ではなく、後継のプログラミング言語ならばごくわずかな記述で済むことでも、多くの記述が必要になることが多い
2. コンピュータの仕組みに関して、ある程度知識が要求されることがある
3. 間違ったプログラムに対する防衛策が乏しく、細部に注意を払わなければ、正常に動作するプログラムが書けない

プログラミング自体が初めての場合に、Ｃ言語を使うことを反対する意見がありますが、その理由とも一致します。プログラミングだけでなく、コンピュータへの理解も必要であることは学習コストが高いといえますし、ほかのプログラミング言語を使えば簡単にできることが、Ｃ言語では簡単にいかないことも多いです。何より、非常に簡単に間違ったプログラムを書けてしまう点が厳しいところです。

ですが、最初から「確実に正しい」方法を学ぶようにし、よくわからないままに適当な書き方をしないようにしていれば、そこまで恐れることはありません。ですから、最初のうちはきちんと体系的な入門学習をしたほうがいいと思います。そのつど調べて何とかするようなスタイルでは、なかなか正しいプログラムが書けるようになりません。Ｃ言語編は体系的な入門学習として使える教材を目指しています。

Ｃ言語は、非常に多くの分野で使われてきた実績のあるプログラミング言語ですが、近年では、組み込み系と呼ばれる分野や、OS などの開発での使用が中心になっています。2000年代ぐらいまでなら、ゲーム開発も代表的な分野でしたが、今では C++ や C# といったプログラミング言語に取って代われているといっていいでしょう（個人レベルでのゲーム開発での利用はありえます）。

また、実行速度に優れるため、製品の大半はほかの便利なプログラミング言語で作りつつ、速度が重要な部分だけをＣ言語で開発するといった、合わせ技を用いるケースもあります。

標準規格

Ｃ言語には、その仕様を詳細に定めた標準規格があります。大元になるのは、ISO/IEC という組織がまとめた国際的な標準規格です。それをさらに各国が自国の言語でまとめた規格もありますが、残念ながら日本の規格（JIS規格）は、1999年の C99 というバージョンに、そのあとのわずかな修正分を適応した「JIS X 3010:2003 プログラム言語C」¹で止まったままです（2021年11月現在）。

2021年11月現在、制定されている国際標準規格は以下のとおりです（細かい調整が行われたタイミングがほかにもあります）²。

正式名は長いので、通称がよく使われます。

実際にＣ言語の標準規格に沿ったプログラミングをするには、コンパイラ（プログラミングに必要な道具の１つです）が、目的のバージョンの標準規格に対応できるかどうかが問題になります。「この標準規格の機能が使いたい」と思っても、使っているコンパイラが対応していなければどうにもなりません。

これからＣ言語を学習したり、プログラムを書いたりするにあたっては、基本的に新しいバージョンを選択すればいいです。新しいバージョンの方が機能が豊富であり、古いバージョンに存在した問題点が改良されていることもあります。

一方で、新しすぎるバージョンには現実味がない場合があります。新しい標準規格が出来たからといって、プログラミングに必要な道具が即座に更新されるわけではないからです。標準規格ができてから、実際にそのバージョンの機能が十分に使えるようになるまで、早くとも１～２年程度はかかるのが普通です。また、入門者が理解できるような情報が極度に少ないという問題もあります。

さらに、現実の開発現場に目を向けると、数年前に購入した開発環境を簡単に更新できなかったり、古いプログラムを保守する仕事があるといった理由から環境を新しくできなかったりすることがあり、プログラマー個人としては新しいバージョンに移行したくとも、それが許されないケースもあります。

Ｃ言語編は、C99 を解説のベースとして選択しています。解説をシンプルにするため、これより古いバージョンでの事情には触れません（前述したとおり、C89/95 経験者向けの補足を、本文とは切り離したところに入れます）。

開発環境について

ここでは、Ｃ言語編の解説のために使う開発環境についての説明をしておきます。

Ｃ言語編で登場するプログラムは、以下の環境で正常に動作することを確認しています。いずれも、更新プログラムのたぐいは、最新のものを適用します。リンクはそれぞれの公式ページへ移動します。

1. Microsoft Visual Studio Community 2015
2. gcc 4.9.3
3. clang 3.4

当サイトでは、「Microsoft Visual Studio Community」は「Visual Studio」と表記します。「Microsoft Visual Studio Community 2015」は「Visual Studio 2015」と表記します。

Visual Studio は Windows 10 の PC で、gcc と clang は Wandbox を使って確認します。

Wandbox は Webブラウザ上で、プログラムを書き、実行して試すことができるプログラミング環境です。手元の PC に開発環境を作成しなくて済むなどの利点があります。

上記のいずれも、最新のものより数年古いバージョンを選択しています。これは当サイトの新C++編との統一のためです。これから学習を始める方は、上記のバージョンに合わせる必要はありません。素直に最新バージョンを選択してください。たとえば Visual Studio ならば、Visual Studio 2022 が最新です（2021年11月現在）。

Visual Studio は、Microsoft社製の統合開発環境 (IDE: Integrated Development Environment) です。Windows使用者は、これを選択すればいいでしょう。製品名に「Community」と付いているものは、条件を満たしていれば無料で入手・使用できます。個人の開発者であれば、条件に合致していると思われるので、これを検討すると良いでしょう。詳細は、Microsoft のサポートページでご確認ください。

なお、Visual Studio は、Ｃ言語の仕様上はまったく問題のないはずのソースコード (source code) に対して、警告 (warning) やエラー (error) を出すことがあります。

これは危険性がある場合に対策を促すものですが、学習には少々邪魔になるかもしれません（もちろん、本格的なプログラミングでは、危険性があるということは認識すべきです）。この辺りの詳細は、「Visual Studio編＞C4996警告」を参照してください。これ以外にも、Visual Studio に関する情報を Visual Studio編 でサポートしています。