【初心者用】C++について

C#について最近調べることがあったので、C++についても学びなおそうと思い今回選びました。

C++を使用する必要がある時の為に、C++がどのような場合に使用するべきなのかまとめていきます。

1. そもそもっC++て何?


C++とはC言語を機能拡張したプログラミング言語となっており、軽量で高速なプログラムを作成することができるプログラミング言語となっています。

C言語からC++を開発するにあたり、変更点としてC++にはオブジェクト指向の考え方が追加されているので、C言語よりも効率よくプログラミングを進めることができます。


オブジェクト指向の開発方法と考え方は、様々な開発現場で活用されており、アプリケーションから基幹システムなども開発されています。

C++はC言語とも相互に互換性が在り、C言語を使用して作成したプログラムであれば、C++でプログラムを移行することも可能となっています。

上記の様にC言語と互換性があるので、C言語を最初に学んだあとにC++の習得にチャレンジすることもできます。


C++はかなり古く歴史の長い言語となっていますが、汎用性の高さや処理速度の速さや複雑なプログラムにも対応可能な柔軟性など優秀な点が多くあります。

上記の様に優秀な言語となっており、古い言語ではありますが現在でも幅広く開発現場で使用されています。

1-1. オブジェクト指向

オブジェクト指向とは、機能などのオブジェクトをものとして扱い、それを作成とシステム構築してプログラムを動かすことを言います。

具体的にいうと各処理や機能を部品として考え、各部品を組み合わせることにより1つのプログラムを作成することができます。

2. C言語との相違点


C++はC言語から発展した言語で、C++ではオブジェクト指向を追加しているので様々な相違点があります。

具体的にどのような相違点があるのか、以下にまとめていきます。

2-1. オブジェクト指向がある

C++はC言語ではなかったオブジェクト指向の機能を追加したプログラミング言語となります。

ですので、オブジェクト指向の有無がC言語との大きな相違点となっています。

C言語に機能拡張としてオブジェクト指向を使用しているので、C言語で開発していたものをC++に移行するなどは可能となっています。

2-2. クラスがある

オブジェクト指向の考え方にはクラスというものが存在しています。

このクラスというものはオブジェクトを作成する際の設計図のようなもので、こちらのクラスを元にオブジェクト(又はインスタンスと呼ぶ)を作成することができます。
 

一方でC言語にはstructという機能が存在しており、主にデータ構造の定義をするために利用されていました。

こちらは変数の方に入れる物の種類と数を自身で決めることができるものとなっています。

 
C++では上記のStructを使用して新たにクラスという機能を追加することにより、構造体と関数をまとめて管理することができるようになりました。

これにより、大規模なプログラミング開発を行うことが可能となり、オブジェクト指向のプログラム作成を行うことができるようになりました。

2-3. 例外処理

C言語では例外処理を行うことができずに、エラーが発生した場合は特定の数値や戻り値としてNULLをセットすることでエラーを検知します。

例外処理とはプログラムを実行してエラーが発生した際に、エラーが発生した時の処理を追加するという仕組みになります。

このように、C++は例外処理がありエラーが発生した際には、C言語よりもエラー検出がしやすくなっています。

2-4. ジェネリックプログラミング

ジェネリックプログラミングとは、汎用的なコーディングを行うことができ、具体的なデータ型に依存することがなくデータを処理することができる技術です。

C言語では変数を使用する際には、変数に入れる値によって型を決める必要があります。


ですが、C++ではジェネリックプログラミングが使用することができるので、C言語の様に型を決定しなくても問題がありません。

3. C++のメリットデメリット


C++は歴史が長く汎用性が高い言語で、幅広く開発現場で使用されています。

どのような場面でC++を使用するのか、メリットとデメリットを以下にまとめていきます。

3-1. C++のメリット

■高速で処理を行うことができる

C++で開発することにより、他の言語と比べるとシステムの処理速度が速い点がメリットとなっています。

元々C言語でのプログラムは処理速度が速いという特徴があり、C++は処理の高速化と併せて複雑なシステムにも対応することができます。

ですので、利便性と諸利息とが高いため大規模なシステム開発などに使用されることが多くあります。

■C言語と互換性がある

C++はC言語にオブジェクト指向の機能を拡張して追加しているためC言語と互換性があります。

ですので、C言語で記述されたプログラムであれば、基本的にはC++での記述も可能です。

また、ポインタなどのC言語特有の機能は、C++でも使用することができます。

■多言語の理解が深くなる

C++やC言語は他の言語よりもプログラム言語の歴史が長く、Java、PHP、Pythonなど様々な言語の基礎になっています。

ですので、C言語を理解しておくことにより、他の言語を習得する際により深く理解できるというメリットがあります。

より深くプログラムを理解したい場合は、C言語やC++を学ぶことはお勧めだと思います。

3-2. C++のデメリット

■ポインタの理解が難しい

C++はC言語と同じようにポインタを使用して、メモリの値を参照することができます。

ポインタはC言語特有の機能なので、ポインタの概念や使い方の理解が難しいため、C++を学ぶ上で挫折するポイントになります。

ポインタは他のプログラム言語では、記述できないようなプログラムが作成できるので学習して損はないかと思います。

■複雑で習得が難しい

元となっているC言語は、文法が難しく学習コストが高いプログラミング言語となっています。

そのC言語に拡張機能を追加したC++に関しては、オブジェクト指向など他に覚えることが多数あります。

C++を完璧に習得するには細かい部分まで理解する必要があり、コードの記述に関しても理解したうえで記述する必要があります。

ですが、習得難易度が高く学習コストも高い言語となっていますが、覚えることができれば様々なシステムやプログラムを開発することができます。

■UI開発は不得意

C言語やC++は様々な開発に対応することが可能な言語ではありますが、UIなどの視覚的操作が必要な機能の開発には不向きとなっています。

ですので、UI開発などの視覚的操作が必要な機能に関しては、UI開発などが得意な言語があるのでそちらで開発する必要があります。

4. まとめ

C++はなかなか触ることがなかったたのですが、今後開発するにあたりよりスキルアップする為に触ろうと思います。

ポインタ関連はプログラム言語を触り始めた際に学んだ程度なので、色々な言語を学んだ今改めて理解を深めていきたいと思います。