C++とは？概要をチェック
C++は、もともとはC言語の拡張版として開発され、1983年に公開されました。比較的歴史のあるJavaのリリースが1996年であるため、それよりも10年以上前に生まれたプログラミング言語です。
かなり古いプログラミング言語ですが、汎用性の高さや処理速度の速さ、複雑なプログラムにも対応できる柔軟性など多くのメリットがあり、現在でもさまざまな分野で利用されています。これから新しいプログラミング言語を覚え、転職活動に役立てたいエンジニアにもおすすめの言語です。
本来の読み方は「シープラスプラス」ですが、長くて呼びにくいため、「シープラプラ」や「シープラ」と省略されることもあります。なお、C++のコンパイラにはマイクロソフトのVisualC++、ボーランド社のBorlandC++などいくつかの種類があります。
C++コンパイラの種類
C++コンパイラには複数の種類があります。中でも代表的なものとして、「Borland C++」と「Visual C++」が挙げられます。これらは同じ「C++」の名称がついていても、違いがあります。主な違いとしては、一般的に使われているものかどうかや、学習難易度の高さなどが挙げられるでしょう。代表的な2種類のC++について解説していきます。
Borland C++（ボーランドシープラスプラス）
Borland C++はアメリカのボーランド社が開発したC++コンパイラです。Borland C++は現在の権利者であるEmbarcadero Technologiesの公式サイトから無料でダウンロードして使用することが可能です。たとえば簡易的なスマホアプリ開発やゲーム開発にも使用できます。コンパイル速度が速い、無償で利用できるなどの理由で、C++を使い始めた初心者が練習で使用するケースも多いでしょう。
Visual C++（ビジュアルシープラスプラス）
Visual C++はマイクロソフトが提供している統合開発環境Visual Studioの一部です。Visual C++にはコンパイラも含まれます。つまり、Visual StudioをインストールすればVisual C++も利用可能です。そのため、C++といえばVisual C++という印象を持っている人も多く、開発ではこちらが用いられることが一般的となっています。
Visual C++では、Webアプリ、スマホアプリなどの開発ができます。Visual StudioはWindows向けの開発ツールなので、Visual C++もWindowsでの開発に使用されるのが一般的です。
C++とC言語の違い
C++はC言語をもとに開発されたプログラミング言語です。互換性を持っているため、基本的にC言語のソースコードはC++でも動かすことができます。
もとにしているといっても仕様としては大幅に異なります。C言語に様々な機能を付加してあるため、派生して作られたC++のような言語の方が多様な開発が可能です。
大きな違いとしては、言語構造やクラス・オブジェクト指向の有無など複数の点が挙げられます。それぞれの違いについて、詳細を確認しましょう。
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言語構造
C言語は複雑な言語構造を持つことで有名であり、C++はそれ以上に複雑になっています。
C言語の言語構造は、人間が使う言葉よりも、コンピュータが使用する機械語に近く、そのため、言語構造自体が読みやすいとはいえません。このような特性から、C言語を習得することは高い難易度を要するとされています。
C++はこの複雑さを持つC言語に、さらにオブジェクト指向への対応などの追加を行っているため、より複雑な言語構造をしています。
クラスの有無
C++はC言語とは異なり、クラスの概念があります。C++ではクラスというものを作り、そこからオブジェクトを生成して実際に処理が走るプログラムを記述していきます。C言語には「struct」という機能があり、主にデータ構造の定義に使用されます。
C++では「struct」をベースに新たに「class（クラス）」の機能が追加され、構造体と関数を一括して管理することができるようになっています。
オブジェクト指向への対応
C++はオブジェクト指向に対応しており、クラスを作成することが可能です。一方、C言語はオブジェクト指向には対応していないため、クラスを作ることはできません。C++はオブジェクト指向によって効率的に大規模なプログラムの開発が可能です。
クラスでは「継承」を利用することで既存のクラスを拡張することができます。このように、クラスはプログラミングにおける基本的な概念の一つであり、オブジェクト指向プログラミングにおいて重要な役割を果たしています。
例外処理
C言語は例外処理ができず、C++は例外処理が可能です。例外処理とは、プログラムの実行中にエラーが発生した際に、エラーを処理する仕組みを指します。C言語では、エラーが発生した場合には特定の数値を戻り値として設定することでエラーを検出します。一方、C++は例外処理が可能であり、エラーの検出に対する実装はC++の方が容易です。
キャストの実装
キャストとはプログラム内の変数のデータ型を変換する仕組みです。C++とC言語にはキャストの実装に違いがあり、C言語のキャストの記述がC++ではエラーとなる場合があります。暗黙的キャストの実装が異なっているため、明示的なキャストを行うことでこのエラーは防げます。
ジェネリックプログラミング
C言語では変数を使用する際に、double型やlong型などの型を明示的に指定する必要があります。
一方、C++ではジェネリックプログラミング（template）という技術を使用することが可能です。ジェネリックプログラミングは、特定のデータ型に依存することなく、汎用的なコードでデータを処理することができる技術です。
C++とC#の違い
C++、Ｃ言語と並べて比較されることの多い言語にC#があります。C#とC++およびC言語のソースコードは互換性がなく、一緒にコンパイルすることはできません。C#のコンパイラでC++のソースコードをコンパイルすることや、逆も同様にはできません。
また、メモリ管理については両者に大きな違いがあります。C#はガベージコレクションと呼ばれる自動メモリ管理を持ち、開発者が明示的にメモリを解放する必要がありません。一方、C++はメモリ管理を開発者自身が行う必要があり、ポインタを使用するなどのメモリ操作が必要になります。
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C++の代表的なフレームワーク3種
C++には、多くの種類のフレームワークが存在しています。
フレームワークとはプログラミングのための土台のようなもので、開発効率に大きく影響してきます。またフレームワークごとに得意な機能が異なるので、フレームワークを利用する際はそれぞれの特性を把握しておく必要があります。
実際のプロジェクトではフレームワークを使用して開発を進めることが多いので、その点でもフレームワークについて知ることは重要です。
Qt
Qtはキュートと読みます。QtはGUI開発のためのフレームワークで、GUIを自分ですべて実装しなくても、フレームワークに用意されているものを呼び出すことで利用できます。またQtはクロスプラットフォームに対応しているため、複数の環境、OSで動くアプリ開発が可能です。
TreeFrog Framework
TreeFrog FrameworkはWebアプリケーションのサーバーサイド処理の実装に適したフレームワークです。日本製であることや、アップデートの頻度が高いことで信頼性が高いです。TreeFrog FrameworkはC++とQtで作られています。このように、フレームワークが別のフレームワークや、フレームワーク内で使用されるプログラミング言語で作られている場合もあります。
Crow
CrowもWebAPIなどをはじめとするサーバーサイドの実装に適したフレームワークです。Crowはシンプルかつ軽量設計で、高速で動作するという特徴があります。またCrowはPythonのFlaskというフレームワークを参考に開発されています。
C++の特徴やメリット
C++が持つ特徴やメリットについて解説します。1983年のリリース以来、長きにわたり利用され続けている理由が分かるでしょう。開発そのものに直結する内容が多いので、就職後にどう活かせるかもイメージしやすくなるはずです。学習難易度の高さだけで学ぶかどうか決めかねている、という人は特に参考にしてください。
汎用性が高い
C++は、汎用性にすぐれた言語です。プログラミングで実現したいサービスやシステムは、ほぼカバーできるといっても過言ではありません。
実際、Webブラウザなどアプリケーションの開発から、組み込みソフトウェアの開発まで、幅広い分野でC++が利用されています。また、最近ではAIの開発で用いられることも増えています。
オブジェクト指向で効率的なプログラミングが可能
C++は、C言語の拡張版としてリリースされました。その際に追加された大きな機能の一つが、オブジェクト指向に対応したことです。
オブジェクト指向は、簡単にいえば一度書いたプログラムの再利用をしやすくするものです。そのため、大規模な開発でも効率的にプログラミングができます。
処理速度が速い
処理速度が速いこともC++の特徴です。処理速度というと最新のプログラミング言語の方が有利なイメージがありますが、実際にはそう単純なものではありません。
最新のプログラミング言語では、プログラミングのしやすさを考え、プログラマーをサポートするためのさまざまな機能が備わっています。つまり、目に見えない部分で複雑な処理が実行されています。一方、C++の動作は最新の言語に比べると非常にシンプルです。同じようなプログラムを実行した場合、余計な処理をしないC++は速度の面で有利となります。
多くの人が利用する大規模なシステムや、物理的に動くロボットの制御など、処理速度が重要な分野でC++は重宝されています。
C言語と互換性がある
C++はC言語を拡張したプログラミング言語であり、C言語と互換性があります。C言語で書かれたプログラムは基本的にC++で利用可能です。また、ポインタなどのC言語の特徴的な機能はC++でも使うことができます。
C言語はC++よりもさらに古い1972年生まれですが、2024年10月時点でも現役で利用されているプログラミング言語です。さまざまな業界のあらゆるシステム開発で利用されてきました。それらのプログラムを引き継ぐことができるのは、C++の大きなメリットといえます。
ほかのプログラミング言語の理解が深まる
C++は歴史が長く、後に登場したJavaやPython、PHPなどの他言語の基盤となっています。そのため、C++を学習することで、他言語の理解が深まるメリットがあります。
たとえば、足し算や引き算を学ぶ前に、最初に数字の概念を理解するようなイメージです。コンピュータについて詳しい知識がない人でも、C++を学ぶことでプログラム言語についてより深く理解できます。
関連記事：C++とJavaはどちらがおすすめ？言語の特徴や学習難易度を解説
比較的高単価の報酬を得やすい
レバテックキャリアが2024年10月17日時点で公開している求人・転職情報から言語「C++」に該当する情報を30件抽出して平均年収を算出しました。C++エンジニアの平均年収は約615万円と想定できます。
年収は下限では300万円台の案件もありますが、上限を1,500万円超に設定している求人も見受けられ、1,000万円を超える情報が多数あります。C++が使えるエンジニアは、技術力が評価され高年収を得やすいといえるでしょう。
C++の求人・転職情報＞
フリーランスで案件を獲得しやすい
C++エンジニアはフリーランスとしても仕事を見つけやすいです。C++は30年以上の歴史を持つプログラミング言語であり、現在でも多くの企業で採用されています。また、C言語との互換性もあり、汎用性が高いため、案件の数も多いです。
さらに、C++は他のプログラミング言語と比較しても規模が大きな案件が多く、C++エンジニアには高い需要があります。そのため、希望する単価の案件も見つけやすいでしょう。
C++のデメリット
C++言語は汎用性が高く処理速度が速いため、あらゆるプログラム作成に使われそうなものですが、実際にはデメリットも存在するため、そのような状況には至っていません。
C++を学ぶ上でデメリットとなりうることについて解説します。学習面でのデメリットが中心のため、プログラミング初心者の方や、学習時間を捻出しにくい方などは注意しておきたいポイントです。
覚えることが多く、難易度が高い
C++はC言語を拡張したプログラミング言語です。C言語は文法が複雑で難易度の高いプログラミング言語として知られていますが、C++ではさらに覚えることが増えます。
たとえば、HelloWorldを表示させるためには以下のようなプログラムとなります。
#include ＜iostream＞
using namespace std;
int main()
{
cout ＜＜ "Hello World" ＜＜ endl;
}
※システムの都合上「＜ ＞」は全角で記載しています。実際にプログラムする際は半角に修正してください
Pythonなどのプログラミング言語であれば一行で記述できるHelloWorldですが、C++ではこれだけ多くのコードを記載しなくてはなりません。当然ですが、1行ごとに意味があり、それぞれ重要な役割を持っています。完璧にC++を身につけるためには、細かい部分まで理解する必要があります。
とはいえ、「覚えるべきことが多いからこそ、複雑なプログラムが書ける」と考えることもできるでしょう。
関連記事：C++はなぜ難しいのか？理由や習得するメリットを徹底解説
ポインタの理解が難しい
C++はC言語同様に、ポインタを利用して、メモリの値を参照できます。これは、ほかのプログラミング言語ではあまり見かけない機能です。そのため、概念や使い方の理解が難しく、C++を学ぶ上で大きなハードルとなる恐れがあります。
ポインタは理解できれば、強力なツールとして、ほかのプログラミング言語では実装できないようなプログラムが書けるようになるため、学習する価値は大いにあるといえます。
ソースコードが難解になりやすい
構文が複雑であることに加え、できることが多いC++のソースコードは難解になりやすい点もデメリットです。開発時に効率が落ちるのはもちろん、後からメンテナンスする際の可読性もさがってしまいます。
メモリリークの発生個所の特定が難しい
C++では、コード上でメモリへのアクセスをプログラムとして直接記述します。自動でメモリを管理する言語に比べて無駄がないため高速な処理が実現できますが、コード上の記述が誤っていた場合には処理が終わってもメモリが解放されないという問題を起こしてしまいます。適切にメモリの解放を記述する必要があるのですが、メモリリークの発生個所はコード全体から判断しなくてはならず特定が難しくなるケースもあります。
C++が使われる分野
C++がよく利用される分野・業界を紹介します。
エンジニアの就職・転職活動では、自分がどのような開発に携わりたいのかを軸に考えることが大切です。C++をマスターして転職につなげたい方は、ぜひ参考にしてください。なお、下記で紹介するのはほんの一例であり、汎用性の高いC++はほかにも幅広い分野・業界で利用されています。
大規模システム開発
C++は公共交通機関向けをはじめ、大規模システム開発に利用されています。C++はコンパイル型の言語であり、ネイティブコードに変換されるため、高速な実行速度を実現できることとオブジェクト指向によるプログラムの分割に優れていることが理由です。これは大規模システムで特に重要であり、高いパフォーマンスを要求されるシステムに適しています。
また、歴史のある多くの大規模システムがC言語で開発されています。C++はC言語との高い互換性を持っており、既存のC言語で開発されたシステムとの連携が容易です。C++は既存システムとの互換性を考慮する上で優れた選択肢となっています。これらの理由により、C++は大規模システム開発において広く利用されています。
アプリケーション開発
C++は汎用性が高く、スマホアプリからゲーム開発までさまざまな分野で利用されます。また、処理速度の速さも魅力です。なお、C++はプログラミングが難しく、開発コストがかかる傾向があるため、比較的大規模なアプリケーション開発で用いられることが多いです。
組み込みソフトウェア
C++は処理速度が速く、実行する環境が最小限で済むため、組み込みソフトウェアの開発でも利用されます。また、ポインタを利用してメモリの値を参照できることも、プログラムの規模を小さく、より高速化するのに重要です。
これは、メモリなどのコストを減らすことに直結しています。さらに、物理的なスペースの削減にもつながり、製品デザインの自由度を高めます。
ロボット制御
複雑なプログラミングが可能で、処理速度が速いC++は、ロボット制御にも適しています。特に産業用のロボットの場合、動きの正確さ、動作速度、安全性など、シビアに制御しなくてはなりません。C++のメリットが活きる現場の一つです。
AI開発
AIの開発というとPythonが有名ですが、C++も欠かせないプログラミング言語の一つです。
Pythonだけでは実装しにくい複雑なプログラミングも、汎用性が高く処理速度にすぐれたC++であれば実装できます。時間がかかる処理をC++に任せるといった使い方も便利です。AI開発など最先端の分野では、C++をはじめとしたさまざまなプログラミング言語の良い部分を上手く組み合わせて開発が行われます。
IoT
C++の元となっているC言語は処理が簡易であり、IoTシステム構築に向いています。軽量な処理能力が特徴であり、IoTシステムの中でも複雑な処理を必要としない場合に適しています。一方、C++は複雑な処理を必要とする場合に利用されることが多く、IoTシステムの中でも複雑な処理の構築に適しています。
C言語とC++言語は互換性があり、IoTシステムにおいて「この部分はC言語で、この部分はC++言語で作ろう」と使い分けができることもメリットとなります。
関連記事：C++エンジニアの転職は難しい？将来性や需要、年収などを解説
C++の将来性
C++は歴史が長く、さまざまな業界のシステム開発に利用されてきました。それらのシステムは今後も維持・管理業務が発生するため、今後もC++エンジニアは一定数求められるでしょう。
また、処理速度の速さから、現在でもC++が求められるシーンは多く、今後も需要は続くと予想されます。
調査会社statistaによる2024年に世界の開発者に最も利用されたプログラミング言語では、C++は9位にランクインしました。C言語やPHPよりも使われており、今後も利用されると考えられます。
ただし、プログラミング言語には流行があり、C++ができれば一生安泰とは言い切れません。組み込み系を目指すのであればリアルタイムOS、大規模システム構築エンジニアであればDBなど、関連するスキルも身につけておくのがおすすめです。
関連記事：C++の将来は？ソフトウェア開発での需要はどのくらいある？
C++の需要
C++は高速な処理を求められるアプリケーションの開発やロボット制御といった分野で欠かせません。そのため、C++エンジニアには一定の需要があります。
レバテックキャリアに2024年10月17日時点で掲載されている求人・転職情報の中で、プログラミング言語「C++」に該当するものは2,519件存在しました。これは言語別で見た場合には、Java、Python、JavaScript、PHP、C#、Ruby、Goに次ぐ8位となります。C++を習得しているエンジニアの高い需要を裏付けるデータといえます。
C++の求人・転職情報＞
C++の学習方法
C++は学習難易度の高いプログラミング言語ですが、その分習得する価値は高く、エンジニアとしてスキルアップを目指す方にはおすすめの言語といえます。それでは、挫折しやすいC++の学習はどのように進めればよいのでしょうか。
以下では、C++を習得するための学習方法を説明します。おすすめの書籍やサイトも紹介していますので、学習の参考として活用ください。
C++の学習に挫折しないためのポイントとして、十分な学習時間、期間を設けることがあげられます。C++は覚えるべきことが多く、ポインタなど理解が難しい機能が多くあります。そのため、他言語から乗換える場合も、違和感や疑問を抱く部分がでやすく、初めから時間がかかると想定しておくことがおすすめです。
理解できるまで時間をかけてじっくり取り組んでみましょう。無理やり学習をすすめようとすると、混乱が生じ、挫折につながる恐れがあります。わかりづらいところが出てきやすいと知っていれば、焦らずに学習できます。ただし、C++のスキルを転職活動に活かしたい場合には、この限りではありません。
学習サイト
学習サイトを利用するのが一つの方法です。接続環境さえあれば気軽に学習に取り組めるというメリットがあります。また、難易度が高く理解に時間がかかっても、自分のペースで学習できるメリットもあります。
C++の学習ができるオンラインサイトは、ほかの人気言語に比べると少なめです。
・Udemy
Udemyは動画での学習コンテンツを提供するサービスです。2024年10月17日時点で538件のC++に関するコースが登録されているため、レベルに合わせたコース選択が可能です。
・一週間で身につくC++言語の基本
ソフトシステム株式会社が提供するテキスト型の学習コンテンツで無料で利用できます。7日で基本編、さらに7日で応用編を学ぶカリキュラムが用意されており、日ごとに練習問題が提供されています。
・ゼロから学ぶ C++
IDA Kenichiro氏によるテキスト型の学習コンテンツです。C++言語に関する学習サイトは古くからあるものが多いのですが、本サイトは2020年と比較的近年に作成されておりデザインもスッキリとしていて読みやすいです。
書籍
書籍での学習は、C++に関する情報がまとめられており、体系的な知識習得が可能なメリットがあります。また、オブジェクト指向やポインタなどの概念はC++の学習でも難しいポイントですが、図を用いて視覚的に説明している書籍を選ぶことで理解の助けにすることができます。
『プログラミング言語C++第4版』（ソフトバンクパブリッシング、ビャーネ・ストラウストラップ）
C++をしっかりとマスターしたい方におすすめの一冊です。
著者であるビャーネ・ストラウストラップはC++の開発者です。C++はどんなプログラミング言語なのか、ポインタはどう使うべきかなど、C++の真髄が理解できます。また、内容が充実しているため、C++習得後も参考書として役立つ一冊です。ただし、プログラミングに関する基礎知識があることが前提のため、ご注意ください。
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C++の勉強方法は？おすすめの本やWebサイト、基本文法なども紹介
C++の資格とは？試験概要や取得のメリット、勉強方法などを紹介
プログラミングスクール
C++は難解な言語とされ、独学では学習上で発生した課題を解決できないという問題も起こりやすいです。このような問題を回避できる学習方法がプログラミングスクールの利用です。
プログラミングスクールには講師やメンターが在籍しているため、学習上の課題は発生する都度質問して解決することが見込めます。また周囲に同じレベルの学習をしている人がいることも心強いところです。
2024年10月17日時点でC++のコースを提供しているプログラミングスクールとして下記があります。
C++に関するよくある質問
C++に関するよくある質問と回答をまとめました。
C++の学習時にはC言語を学ぶ必要もあるのか、どんな場面で活用できる言語なのか、習得すべきなのはどのような傾向がある人なのかが、多くの人からあがる質問です。こうした疑問を持っている方には特に参考になる内容といえるでしょう。C++について知る第一歩になれば幸いです。
Q1. C++を学ぶのに先にC言語を学ぶ必要はありますか？
C++を学ぶために、C言語を先に学ぶ必要はありません。C++でのプログラミングができるようになるためには、C++としての言語構造や特徴を理解する必要があります。一部のC++の機能はC言語を踏襲しているものもありますが、C言語を知らないとC++が理解できないことはありません。
Q2. C++とは何ですか？
C++はC言語をもとに開発された汎用的なプログラミング言語です。「シープラスプラス」と読みますが、「シープラプラ」「シープラ」と省略して呼ばれています。自由度が高く高速に動作することから、2024年10月時点でもC++エンジニアには需要が存在しています。ただし、学習難易度が高い点には注意が必要です。
Q3. C++は何に活用されていますか？
C++は汎用的な言語であり、幅広い用途の開発で使われています。大規模な業務システム、ゲーム、Web、組み込みソフトウェア、ロボット制御、AIなどの分野で利用されています。近年のアプリケーション開発では他言語が用いられることが多いですが、処理速度の高さからコアな処理はC++で作成するケースもあります。
Q4. C++に向いているのはどんな人ですか？
C++に向いているかどうかの判断は、単純に開発対象や在籍したいプロジェクトがC++に合っているかどうかを考えると良いです。逆にいえば、その人自身の性格や能力によってプログラミング言語の特性が変わってくることはないでしょう。
まとめ
C++はC言語を拡張して作ったプログラミング言語です。C言語と互換性を持ちながら、オブジェクト指向に対応するなどの機能が加えられています。
C++の特徴として、汎用性、柔軟性が高く処理速度が早いことがあげられます。これらの特徴から大規模な業務システム、ゲーム、Web、組み込みソフトウェア、ロボット制御、AIなどのあらゆる分野の開発で活用される言語です。またアプリケーション全体をC++で構築するのではなく、負荷が高く速度が求められる処理のみをC++で構築するという利用の仕方も存在しています。
一方で、C++はC言語を受け継ぎ、さらに機能を追加しているため、記述はより複雑です。ポインタも存在するため習得難易度が高い言語となります。
登場から40年以上が経過した2024年10月時点でもC++エンジニアには堅調な需要が存在しており、今後も利用が続くと予測されるため将来性も高いといえます。
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