C言語でできることとは?IoTやロボット開発にも使われる汎用言語

C言語でできることとは?

プログラミング言語のなかでは断トツの知名度を誇る、C言語。

「C言語は古い」というイメージを持っている方も多いかもしれませんが、じつはC言語はどんな用途にも対応できる汎用言語です。これからの時代でも、とくに組み込み機器周りにおいて、まだまだ第一線で活躍できるプログラミング言語なのです。

本記事では、そんなC言語でどのようなことができるのかについて、現役エンジニアの筆者が解説します。

C言語とは?

C言語とは、1972年にアメリカのベル研究所で開発された汎用プログラミング言語です。

OS(Windowsなど)そのものを開発することを目的に作られた言語で、高い汎用性から現在でもあらゆる場面で利用されています

この「あらゆる場面で利用されている」ことがC言語の最大の特徴。この理由として、C言語がマルチプラットフォームであることを覚えておきましょう。

マルチプラットフォーム、つまり環境に依存されずどのような環境にも実装が可能なため、OSだけでなくロボットや組み込み制御機器にも利用されています。

ちなみに、開発当時のベル研究所はまさに絶頂期であり、C言語以外にも電波望遠鏡やレーザー、UNIX OSなどの当時において革新的な技術を生み出しました。

それらの研究開発は世界的にも認められ、これまで計7つのノーベル賞を獲得しています。この技術力の高さが、C言語の汎用性の高さにも影響しているのでしょう。

CとC++の違い

C言語は「アセンブリ言語」という低水準言語で作られています。C言語で記述されたコードをアセンブラというソフトウェアを用いて機械語に変換する方式のものです。

C言語を含めた低水準言語と、その対となる高水準言語の定義は以下のとおり。

■低水準言語とは

人間よりも機械側が直接理解できる「機械語」に近い構造で記述される言語

■高水準言語とは

機械よりも人間側が直接理解できる「文法」という概念で記述される言語

もちろん低水準言語と高水準言語はそれぞれ役割と用途が異なり、低水準言語はハードウェア固有の処理やOSの機能を最大限に利用した処理が可能です。

反対に高水準言語は、OS上で動作するソフトウェアやアプリケーションの開発が可能です。

そんな中でC言語は、ロボットからOS、アプリ開発まで幅広く利用されています。つまり、C言語は低水準言語と高水準言語の用途どちらも網羅できるプログラミング言語と言えるでしょう。

なおC言語とよく比較されがちな「C++」は、C言語の高水準言語としての用途を更に利便化させた言語です。C++には、C言語のプログラムにオブジェクト指向が取り入れられているのが特徴です。C++については、以下の記事で詳しく解説しています。

C言語の開発環境

C言語をこれから学びたい方は、Microsoft社が無償で提供している『Visual Studio Code』の利用をおすすめします。

個人的な意見ですが、C言語のみを扱うプログラマーというのは少なく、ほかの言語と併用して使われることが多いと考えています。複数の言語を利用する場合でも、エディターはなるべく統一させたいところです。

Visual Studio Codeは、さまざまな言語に対応しているエディターのなかでも、簡単にデバッグやファイル管理ができる扱いやすいソフトだと思います。

C言語でできること

汎用性が高く、さまざまな場面で利用されているC言語。

この項目では、具体的にどのような開発に利用できるのかをご紹介します。

できること1. IoT技術開発

プログラミング言語のなかでも最速で動作するC言語は、OS周辺の部品や組み込み系、ハードウェアに近い部分の動作に使われます。

この特徴を最大限に活かすのが昨今話題のIoTです。

■IoTとは

Internet of Thingsの略称。言葉どおり(モノのインターネット)という意味で、モノとモノのネットワーク通信を表しています。

たとえばキーホルダー型のスマートタグ。これは財布につけておいたり鍵につけておくことで、スマートフォンなどからGPSである場所がわかるというものです。

このスマートタグの内部に組み込まれている機器の制御には、C言語が利用されています

できること2. ロボット開発

ロボットの開発には、C言語がもっとも利用されています。その理由もIoTの事例と同様で、処理の速さとハードウェアの制御に長けているため。

また、C言語のライブラリにはロボット開発で使われるものが充実していることも利用される理由でしょう。

■ライブラリとは

プログラミング言語において、特定の機能を定型化させたファイルのこと。

できること3. ソフトウェア開発

OS上で動作するソフトウェアでさえも、C言語で作成が可能です。しかし、実際の現場でC言語が利用されるのは、ほとんどが組み込み機器のソフトウェア開発の場合。

つまりC言語が適しているのは、組み込み系ソフトウェアという組み込み機器に搭載されて動作するソフトウェアの開発だといえます。

できること4. スマホアプリ開発

スマホアプリの開発も可能です。大規模なゲームアプリなど場合は、複数の言語を組み合わせて開発されているケースがあり、その一部分でC言語が使われることもあります。

ただし、そういった大規模のプロジェクトでない限り、スマホアプリ開発にC言語を利用するのは推奨しません。とくにこれからアプリ開発を学習したいと考えている方は、Appleデバイスのアプリ開発なら「Swift」、Android搭載デバイスのアプリ開発なら「Java」「Kotlin」を学習しましょう。

余談ですが、「C#」という言語もスマホアプリやゲーム開発等に利用されています。しかしこのC#は、C言語とC++とは全く性質の異なるプログラミング言語です。学習する際は注意しましょう。

C言語はどんな人におすすめ?

現在の開発現場において、C言語は主に組み込み機器周辺で利用されています。次に多いのがOSの開発です。

その点から、組み込み機器周辺の制御やソフトウェアの開発、OSを作りたいという方はC言語の学習をおすすめします。

C言語の効率的な学習方法

C言語は開発されてから長い期間が経っているため、ソースコードのサンプルや学習サイトは比較的充実しています。

なかでもおすすめなのが、ロボットとC言語を同時に学べるロボットキット。前述の通りC言語は、組み込み機器周辺の開発に利用されていることが多いため、機器に関する知識も深められるものを選ぶといいでしょう。

まとめ

C言語でできることと、実際どのように利用されているのかについて本記事では解説しました。

ソフトウェアやアプリが作りたいならC言語以外の言語を学ぶのをおすすめしますが、モノの開発には適しているでしょう。

アプリよりも実際にモノを動かす方が好きだという方に、おすすめのプログラミング言語です。

(執筆:セイタモ 編集:泉)

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