- C++とは
- C++とほかのプログラミング言語の比較
- C++の勉強方法
- C++の勉強の前にC言語を習得する必要はある？
- C++の基本文法
- C++で取り扱うデータ型
- C++エンジニアの需要・年収
- C++の勉強に関するよくある質問
- まとめ
C++とは
C++は、C言語をベースにして開発された幅広い用途に使える汎用プログラミング言語です。「シープラスプラス」や「シープラ」、「シープラプラ」などと呼ばれています。
C++の学習を始めるにあたって、まずはC++の基礎知識を身につけることが大切です。本章では、C++の基礎知識として理解しておくべき内容として、C++の特徴やC++の利用分野について解説します。
C++がどのような特徴を持ち、どんな分野で活用されているのかを理解することで、C++の学習に役立てられるでしょう。
C++の特徴
C++は、C言語にオブジェクト指向プログラミングをはじめとする多くの改良が施されたプログラミング言語です。C++の主な特徴には、幅広い機能を備えていることや高速処理が可能なことが挙げられます。
また、継続的に改良されており、さまざまなバージョンが存在することも特徴といえるでしょう。以下では、C++の特徴について解説します。
幅広い機能
C++には、幅広い機能が実装されています。C++の主な機能としては以下のような機能が挙げられます。
-
・オブジェクト指向プログラミング
・テンプレート
・アルゴリズムライブラリ
・関数・演算子のオーバーロード
・メモリ管理
・多重継承
・例外処理
上記のように、C++には多くの機能が備わっています。ほかのプログラミング言語には実装されていない、高度な処理も可能なプログラミング言語がC++です。一方で、C++はプログラムの自由度が非常に高い反面、言語仕様が複雑であることも特徴といえるでしょう。
高速処理が可能
C++の特徴のひとつは、他のプログラミング言語と比較してプログラムの高速処理が可能な点が挙げられます。C++は、プログラム実行前にソースコードを機械語に変換するコンパイル言語です。
コンパイル言語は、PythonやRubyなどのインタプリタ言語よりも処理速度が速いという特徴があります。
また、C++はメモリ管理をサポートしているため、プログラマが直接メモリを操作することが可能です。これにより、メモリの効率的な利用が可能となり、実行速度の向上につながります。
バージョンが多い
C++の特徴の一つとして、多くのバージョンが存在することが挙げられます。1983年に公開されたC++は、現在に至るまで継続的に進化し続けています。
各バージョンのリリースに伴い、新機能が追加されることで、プログラミングの効率性や安全性が向上してきました。C++の最新バージョンは、2020年12月に公開されたC++20です。これからC++を学び始める方は、C++20から学習すると良いでしょう。
C++の利用分野
C++は、幅広い分野で活用されているプログラミング言語です。代表的なC++の利用分野には、安全性やパフォーマンス性の高さからOS開発やゲーム開発が挙げられます。
また、信頼性と安定性があるため金融分野や科学技術計算でもC++は活用されています。以下では、これらのC++の利用分野とその理由を解説します。
OS開発
C++は、カーネルやドライバの開発に広く利用されています。その理由として、システムプログラミングが可能であることやメモリ管理の柔軟性、セキュリティ面での安全性が高く堅牢な実装がしやすいことなどが挙げられます。
ゲーム開発
C++はリアルタイムでの細かなパフォーマンス制御が可能で、マルチプラットフォームでの開発に向いていることから、ゲーム開発にも用いられます。また、ハードウェアへ直接アクセスできることもゲーム開発に利用される理由です。
金融分野や科学技術計算
C++が金融分野や科学技術計算に利用されるのは、歴史の長いプログラミング言語であり、信頼性と安定性があるためです。また、ほかの利用分野と同様に、リアルタイム処理やセキュリティ面などが重視されることも理由として挙げられます。
C++とほかのプログラミング言語の比較
本章では、C++とほかのプログラミング言語とを比較します。今回比較するプログラミング言語は、C++と混同されがちなプログラミング言語であるC言語とC#です。
C++とほかのプログラミング言語の違いを理解することで、C++を学習する目的がより明確になります。また、C++を学習する際の学習効率の向上もできるでしょう。
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
C++とC言語の比較
C++は、C言語をベースに拡張されたプログラミング言語であり、C言語でできないことがサポートされています。しかし、プラットフォーム依存性はC++のほうが強くなっています。
| 言語名 | C++ | C言語 |
|---|---|---|
| オブジェクト指向 | サポートしている | サポートされていない |
| メモリ管理 | C言語のメモリ管理を継承し、 オブジェクト指向の特性や 新しいメモリ管理手法を持つ |
mallocとfree関数を用いた手動管理 |
| 標準ライブラリ | 標準テンプレートライブラリにより、 多くのデータ構造やアルゴリズムが 提供されている |
統合された標準ライブラリは存在しないため、 独自実装が必要になる |
| プラットフォーム 依存性 |
プラットフォームに依存するため、 バイナリに互換性がない場合がある |
プラットフォーム依存性はあるが、 C++よりは互換性があるコードを書ける |
関連記事：C言語とは｜特徴やC++やC#との違いを分かりやすく解説
C++とC#の比較
C++とC#では、メモリ管理の方法やプラットフォーム依存性に違いがあります。細かいメモリ制御を必要としない場合や、マルチプラットフォームでの開発が求められる場合はC#、よりパフォーマンスチューニングが重視される場合はC++を用いるなど、用途に応じたプログラム言語選定が必要です。
| 言語名 | C++ | C# |
|---|---|---|
| オブジェクト指向 | 明示的な管理が必要 | 明示的な管理が不要 |
| メモリ管理 | プラットフォーム依存性がある | マルチプラットフォーム開発がしやすい |
| 標準ライブラリ | 標準ライブラリをサポートしているが、 特定のライブラリやフレームワークの 追加が必要 |
.NETフレームワークに組み込まれたライブラリや エコシステムを利用できる |
| プラットフォーム 依存性 |
サポートしているが、 あくまでオプションという位置付け |
オブジェクト指向で開発することが 念頭に置かれている |
関連記事：C#とは？特徴やメリット、C言語やC++との違いを解説
C++の勉強方法
C++を勉強する方法は多岐にわたります。一般的なC++の勉強方法としては、書籍やオンラインサイトを活用しての独学が挙げられます。
また、スクールに通ってプロの講師から教わることもC++の勉強方法の一つです。さらに、セミナーや勉強会に参加することも効果的な勉強方法といえるでしょう。本章では、C++の勉強方法について解説します。
関連記事：C++の資格とは？プログラミング能力を強化するための鍵
書籍を用いた勉強
書籍を使った学習は、知識を体系的に習得できるため、プログラミングの基礎力を身につけるのに効果的です。したがって、C++のプログラミングの初心者にとって効果的な学習方法といえるでしょう。
以下では、C++初学者向けの書籍とC++中級者以上向けの書籍をそれぞれ紹介します。これらの書籍を活用し、C++の学習に役立ててください。
C++初学者向けの書籍
『1週間でC++の基礎が学べる本（1週間プログラミング）』（亀田 健司、インプレス）
プログラミングの基礎とC++の基礎をわかりやすく解説している一冊です。ほか、サンプルのプログラムを入力して、手を動かしながら学べます。プログラミングを初めて学ぶ方や、これまで別の方法での学習を試みて挫折してきた方におすすめです。
『スラスラわかるC++ 第3版』（矢沢 久雄、翔泳社）
プログラミングの基礎知識とC++の言語構文を学べる本で、章末毎に理解度テストが記載されています。
『やさしいC++ 第5版』（高橋 麻奈、SBクリエイティブ）
C++の文法を理解する上で役立つ一冊です。C++のサンプルコードが多数掲載されています。そのため、サンプルコードを実際に入力し、動作を確認しながら学習を進めていくことが可能です。この本を活用することで、C++の文法をより深く理解することができるでしょう。
C++中級者以上向けの書籍
『Modern C++ チャレンジ C++17プログラミング力を鍛える100問』（Marius Bancila、島 敏博、黒川 利明、オーム社）
数学問題や文字列処理、日付と時刻、並列性、暗号化、ネットワークなどに関する課題をC++のプログラミングで表現していくことで、C++のプログラミング力を磨ける本です。ある程度C++のスキルが身についている方向けの、より実践的な内容となっています。
オンラインサイトの活用
オンラインの学習サイトを活用してC++を学ぶことも可能です。最近では、無料で利用できるプログラミング学習サイトも多く登場しています。
プログラミング学習サイトのメリットは、アクセスのしやすさや、多様な学習コースが用意されている点です。また、プログラミングに対するヒントやフィードバックを得られることも魅力といえるでしょう。
ほかのユーザーの進捗状況を確認できる学習サイトもあるため、競争意識から勉強のモチベーション向上にもつながります。プログラミングスキルの向上を目指す場合は、プログラミングコンテストに挑戦することもおすすめです。
オンラインサイトでの学習で行き詰まった場合、質問サイトやAIチャットツールを活用することをおすすめします。質問サイトとは、疑問点を投稿すると、現役エンジニアなどの専門家から回答が得られるサービスです。無料の質問サイトとして「terateil」が、有料の質問サイトとして「侍テラコヤ」などが知られています。
また、「ChatGPT」や「Microsoft Copilot」、「Gemini」といった無料のAIチャットツールも便利です。これらのツールは、C++に関する質問に対して瞬時にサンプルコードを提示してくれるため、短時間で疑問点を解消できます。ただし、AIが生成する回答が常に正確とは限らないので、注意が必要です。質問サイトとAIチャットツールを上手に活用することで、オンライン学習の効率を高められるでしょう。
以下では、C++の勉強におすすめの学習サイトとプログラミングコンテストについて解説します。
C++の勉強におすすめの学習サイト
C++の学習に役立つサイトは、無料・有料問わず多数存在します。以下では、C++の勉強におすすめの学習サイトを紹介します。
・一週間で身につくC++言語の基本
このサイトは、無料で1週間でC++の基本を学べるというタイトル通りの内容となっています。毎日の学習内容が決まっているため、計画的に学習を進めやすいのが特徴です。C++言語の基礎を短いセクションに分けて学習できるように構成されているため、短期間で理解を深めながら学べます。
・C++マニアック
初心者にもわかりやすくC++を解説しているサイトです。難しいと思われがちなC++ですが、プログラミング未経験者でも理解しやすいように説明されています。
・SOLOLEARN
英語のサイトですが、C++の練習問題が多く、学習をスムーズに行える点が特徴です。また、無料で利用できるコンテンツも豊富に用意されていることも魅力といえるでしょう。さらに、モバイルアプリも提供されているため、場所を選ばず学習できます。
・Udemy
さまざまな教育コンテンツが販売されているプラットフォームです。動画や音声だけでなく、テキストのダウンロードも可能な学習コンテンツが豊富に揃っています。
全般的に価格設定が高めではありますが、定期的にセールが開催され、低価格でコンテンツが購入できることがあります。セールのタイミングを狙って購入すると良いでしょう。
プログラミングコンテスト
プログラミングコンテストでは、与えられた問題や課題に対してプログラムを開発し、特定の条件下で実行して正しい結果を得ることが求められます。そのため、問題や課題の内容を理解するスキル、問題を解決するためのアルゴリズムを考えるスキル、アルゴリズムをプログラムで表現するスキルを磨けます。
プログラミングコンテストの中でも特に有名なのが「AtCoder」です。AtCoderは、日本国内で最大規模の競技プログラミングコンテストを開催しているサイトとして知られています。AtCoderに参加することで、自分のプログラミングスキルを試し、向上させられるでしょう。
スクールに通う
スクールでの学習も選択肢の一つです。独学で学習する方法は多くありますが、環境構築などでつまずく方も少なくありません。
スクールなら、整った環境で、カリキュラムに沿ってすぐに学習を始められます。独学にはないメリットとして、質問のしやすさや実践的な学習内容、転職・就職支援の強さが挙げられます。
講師には現役エンジニアや経験者が多く、最新技術を学べる点もメリットといえるでしょう。ただし、講師のスキルやキャリアは異なるので、入学前に学習内容などの確認が必要です。
セミナーや勉強会に参加する
C++の学習方法として、セミナーや勉強会への参加も一つの方法です。セミナーや勉強会はスクールに似ていますが、開催期間は2〜3日程度と短いことが特徴といえるでしょう。
これらは企業主催で会場開催されるケースが多く、最近ではオンライン形式のセミナーや勉強会も増加しています。参加費用は無料のものは少なく、教材費などを含めて一定の料金が発生するのが一般的です。
C++の勉強の前にC言語を習得する必要はある？
「C++を学ぶ前にC言語を勉強する必要があるのか」という疑問を持つ方もいますが、実際にはその必要はありません。
C++はC言語と多くの部分で重複しているため、C++を学びながらC言語の知識も同時に身につけられます。C++にはオブジェクト指向という特徴があり、これはC言語にはない概念です。
C++特有の機能に慣れるためにも、C++の習得が目的ならば、C言語を学ぶことなくC++から始めるのが良いでしょう。
C++の基本文法
本章では、C++で取り扱う基本的な文法を紹介します。C++の基本文法には、以下のようなものが挙げられます。
-
・名前空間
・変数の宣言方法
・標準入出力
・条件分岐
・ループ処理
・関数
・main関数
・クラスとオブジェクト
これらの基本文法は、C++を勉強する方が最初に押さえておくべき内容です。以下では、C++の基本文法について解説します。
名前空間
名前空間とは、プログラム内で使用される変数、関数、クラスなどのスコープを制御するための仕組みです。スコープとは、変数や関数、クラスなどが利用可能な範囲のことで、プログラム内での名前の衝突などを制御する概念を指します。
変数の宣言方法
C++で変数を宣言する場合は、型、変数名、値の順番で記述します。C++で取り扱えるデータ型については後述します。
int age = 30;
標準入出力
標準入出力とは、C++プログラムとコンピューターを操作するユーザーもしくはほかプログラムとデータのやり取りを可能にする仕組みです。例えば、標準入力であれば、C++のプログラムを実行する際にキーボードからの入力を受け付け、入力内容にもとづいてプログラムの処理内容を分岐させることができます。
条件分岐
C++で取り扱う主要な条件分岐としては、if文、switch文、条件演算子などが挙げられます。これらの条件分岐を適切に使い分けることで、プログラムの流れを柔軟に制御できます。状況に応じて最適な条件分岐を選択しましょう。
ループ処理
ループ処理とは、プログラムの中で特定の処理を繰り返し実行させる処理です。ループ処理をすることで、同じコードを繰り返し書く必要がなくなります。C++で取り扱う主要なループ処理には、for文とwhile文があります。
関数
C++では関数を定義することが可能です。関数の定義で、戻り値の型、関数名、引数名、関数本体の処理を定義しておき、関数名と引数を指定することで関数を実行できます。
main関数
main関数は、C++で定義される関数の中でも特別な関数であり、プログラムの実行時に最初に呼び出されます。
クラスとオブジェクト
C++は、オブジェクト指向をサポートするプログラミング言語です。そのため、クラスとオブジェクトの概念があります。クラスはオブジェクトを生成するための設計図であり、フィールドとメソッドから成り立ちます。
C++で取り扱うデータ型
データ型とは、データの特徴や扱い方を規定するものです。本章では、C++を学習する方向けに、C++で取り扱う主要なデータ型である整数型、浮動小数点型、文字列型、ユーザー定義型を紹介します。
また、それぞれのデータ型を理解しやすいようにプログラムでの記述例も記載しています。紹介するデータ型をC++の学習に役立ててください。
整数型
整数型は、それぞれで表現できる整数の範囲が異なるため、用途に合わせて使い分ける必要があります。
| int | 通常の整数を表現するために使用。 4バイト。 |
| short | 短い整数を表現するために使用。 2バイト。 |
| long | 長い整数を表現するために使用。 4バイト以上。 |
| long long | さらに長い整数を表現するために使用。 8バイト。C++11以降で使用可能。 |
整数型の記述例
int myInt = 88;
short myShort = 23;
long myLong = 1234567890L; // 末尾のLは、long型であることを表現します
long long myLongLong = 9876543210LL; // 末尾のLLは、long long型であることを表現します
浮動小数点型
浮動小数点型は、それぞれの有効桁数が異なるため、用途に合わせて使い分ける必要があります。
| float | 単精度浮動小数点数を表現するために使用。 |
| double | 倍精度浮動小数点数を表現するために使用。 通常、floatよりも精度が高く、倍精度演算を行える。 |
| long double | より高精度な浮動小数点数を表現するために使用。 通常はdoubleよりも精度が高い。 |
浮動小数点型の記述例
float myFloat = 3.14;
double myDouble = 2.71828;
long double myLongDouble = 1.414213562;
文字列型（string型）
C++で文字列を表現する場合は、string型を使用します。
文字列型の記述例
std::string myString = "文字列の例を表現しています。"; // 文字列の初期化
ユーザー定義型
ユーザー定義型は、基本的なデータ型（整数、浮動小数点数、文字列など）をもとに、独自の型を定義するものです。構造体、クラス、列挙型などが挙げられます。
| 構造体 | 関連するデータメンバーをひとまとめにするために使用。 |
| クラス | データと関連するメソッドをカプセル化するために使用。 |
| 列挙型 | 整数の定数セットを定義するために使用。 |
列挙型の記述例
// 列挙型の定義
enum class Day { Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday };
// 列挙型の利用
Day today = Day::Wednesday;
関連記事：C++とはどんな言語？特徴やC言語との違いを分かりやすく解説
C++エンジニアの需要・年収
C++を習得したい方にとって、C++を扱うエンジニアの需要や平均年収は把握しておきたい情報の一つです。C++エンジニアの需要や年収を把握することで、C++エンジニアへの就職や転職、スキルアップなどに役立つでしょう。本章では、C++エンジニアの需要や平均年収について、それぞれ詳しく解説していきます。
C++エンジニアの需要
オランダのTIOBEが毎月発表している、プログラミング言語の人気を指標化したTIOBEインデックスによると、2024年5月現在、C++はPython、C言語に続いて3位にランクインしています。
C++は、ゲーム開発や組み込みシステム、安全性がシビアに求められる金融系、個人情報を取り扱う開発、リアルタイム性などのハイパフォーマンスが必要なプログラムの開発などに活用されています。
C++は汎用性に優れており市場価値が高いため、C++エンジニアの需要もますます高まっていくと予想されます。
引用元：『TIOBE Index』TIOBE
C++エンジニアの年収
2024年5月現在、レバテックキャリアに登録されているC++エンジニアの求人情報1,799件のうち、30件の求人情報の年収下限の平均値は約415万円で、年収上限の平均値は約727万円です。
そこから算出するC++エンジニアの平均年収は約571万円でした。最も多い年収は、1,300万円でスキルや経験年数などによって年収は異なります。
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++の勉強に関するよくある質問
本章では、C++の勉強に関するよくある質問と回答を紹介します。C++の勉強に関するよくある質問には、C++の習得が難しい理由についてやC++を勉強するメリットについてなどが挙げられます。
これらのC++の勉強に関するよくある質問と回答を学習前に把握することで、C++の勉強に役立てることができるでしょう。
Q1. C++の習得が難しい理由は何ですか？
C++は、習得が比較的難しいプログラミング言語の一つとされています。その基礎となるC言語は、機械が理解しやすい言語構造を持っているため、ほかの言語よりも習得が難しいです。C++は、C言語にオブジェクト指向などの要素が拡張されており、さらに複雑さが増しています。
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
Q2. C++を勉強するメリットを教えてください
C++を勉強するメリットは、C++は汎用性が高く、転職でも需要が高いことが挙げられます。また、フリーランスの場合、比較的高単価の案件を獲得しやすい点もメリットといえるでしょう。さらに、C++は歴史が長く、ほかのプログラミング言語の理解が深まることもメリットです。
まとめ
本記事では、C++の概要や他のプログラミング言語の比較、C++の勉強方法、基本文法やデータ型、C++エンジニアの需要・年収などについて解説してきました。C++は、C言語をベースにして開発された幅広い用途に使える汎用プログラミング言語です。
C++を学ぶ代表的な方法には、書籍やオンラインリソースを活用した独学、スクールでプロの講師から直接指導を受ける方法、セミナーや勉強会への参加などがあります。
自分に合った学習スタイルを選択することで、効果的にC++を習得できるでしょう。C++の習得に興味がある方は、本記事を参考にC++のスキルの習得にチャレンジしてみてはいかがでしょうか。
ITエンジニアの転職ならレバテックキャリア
レバテックキャリアはIT・Web業界のエンジニア職を専門とする転職エージェントです。最新の技術情報や業界動向に精通しており、現状は転職のご意思がない場合でも、ご相談いただければ客観的な市場価値や市場動向をお伝えし、あなたの「選択肢」を広げるお手伝いをいたします。
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