【C言語講座】第1回 プログラミングをはじめよう!
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【C言語講座】第1回 プログラミングをはじめよう!

2015-09-21 22:26

    逃げられないように最初に言っておきます。
    プログラミングは一種の語学なので、文系の方でも大丈夫です! むしろ向いてます!
    というかこの講座は主に文系向けに書いてます! 怖がらなくても大丈夫!

    この講座では、最低限このブロマガにたどり着けるくらいの力があれば、プログラミング(C言語)の基礎+ちょっとした応用ができるようなレベルまで行けるくらいの内容を目指します。

    また、この講座はWindowsユーザー向けに書いています。
    Macユーザーの方は、今回紹介するVisual Studioが使えないので、お手数ですが代わりになるC言語またはC++の開発環境をご自分でご用意ください。Xcodeでgccを使えばなんとかなるとか……。
    あいにく筆者はMacを持っていないので、これ以上の詳細なサポートはできません。ご了承ください。

    この講座は、初心者による初心者のための講座です。
    そのため、わかりやすさを重視して進めていきます。
    経験者の方には多少気にかかる表現・少し正確さを欠く表現や、冗長な教え方をする場面もあると思いますが、どうぞお聞き流しください。

    また、わかりやすさを最優先するので、この講座を受けている途中で他の解説サイトなどに当たると矛盾や混乱を生じる危険性があります。
    特に初学者の方には、この講座をとりあえず一周してから、適宜他の文献に当たることをオススメします。この講座が完結するのがいつになるかわからないけど……


    0.今回扱う内容

    2~3回に分けてもいいくらいの分量ですが、切りどころがないのと、初めてのプログラムを書くところまで一気に行きたいという思いがあってこういう形になりました。

    疲れたら途中で休んでもいいのよ!
    あと、前半の説明は太字のところだけ読めば多分なんとかなります!
    とにかく、諦めないで!

    1.プログラミングって? ~ 家来への命令!
    2.コンピュータの役割 ~ 入力・処理・出力
    3.ソースコード(指示書)を書く ~ C言語で文章を書く!
    4.Visual Studioの導入 ~ 最初の難関
    5.Visual Studioの使い方 ~ 最小のプログラム


    1.プログラミングって? ~ 家来への命令!

    コンピュータは人間によって作られた、この上なく人間に忠実な家来です。
    しかし、コンピュータは人間が指示をしなければ動いてくれません。
    ここで必要となるのが、プログラミングという作業です。
    プログラムは人間からコンピュータへの指示書き、プログラミングはその指示を書く作業と言って良いでしょう。

    一応言っておくと、プログラムというのは、名前の後ろに「.exe」って付いていたり、ダブルクリックすると開いてなんかゲームが遊べたりするヤツです。

    ただ、人間の言葉にも日本語・英語・ロシア語……と色々あるように、機械にも機械の言葉というものがあります。
    我々人間が機械の言葉を直接理解できれば、話は簡単なのですが、残念ながら機械語は非常に難解です。16進法の数字で書かれた機械語が「読める」という人も世の中には居るようですが……。

    そんな中で、機械語と人間の言葉を仲介するように作られたのが、C言語をはじめとする様々なプログラミング言語、というわけです。
    BASIC・Java・javascript・Python・C#・C++……といった言語には聞き覚えがある人もいるのではないでしょうか。

    しかし、これらの言語はあくまで「仲介」であるので、最終的にはすべて機械語に訳された上でコンピュータに読まれます。
    では、言語ごとにどのような差があるのか。おおまかに言うと、「人が読みやすい言語」と「コンピュータに寄り添った言語」があると思います。
    もちろん、普通にプログラミングをする上では人が読みやすい方が良いのですが、その場合、プログラミングの本質を見落としがちです。
    この講座では、「コンピュータに寄り添った言語」であるC言語を題材として、プログラミングの本質をお伝えしたいと思います。


    2.コンピュータの役割 ~ 入力・処理・出力

    大まかに言うと、人間が「入力」したものを、「処理」して、その結果を画面などに「出力」するのが、コンピュータの役目です。
    例えば、人間が「1+1=」と「入力」したら、コンピュータはそれを「処理」(計算)して、結果の「2」を画面に「出力」する、といった感じです。
    この、「入力・処理・出力」の流れはプログラミングの基本となる流れなので、頭の片隅に置いておいてください。


    3.ソースコード(指示書)を書く ~ C言語で文章を書く!

    先ほど言った通り、プログラムはコンピュータへの指示書です。
    ただし、普段我々が目にするプログラムは機械語に翻訳された後の姿であり、人間が直接書く「ことば」のことは「ソースコード」と呼びます。
    「ソースコード」は、文法さえわかれば、人間にも比較的簡単に読む・書くことができます。
    「ソースコード」を機械が読めるように翻訳する作業を「コンパイル」、その時使う翻訳機のことを「コンパイラ」と呼びます。
    Visual Studioなどでは、コンパイルと似た意味の「ビルド」という言葉を使うことがあります。

    さっき、「文法」という言葉が出た通り、ソースコードは「C言語」という言語で書かれた文章だと思ってもらえば大丈夫です。
    ちなみに、日本語で「私は東京に住んでいます」と「僕は東京で暮らしている」が、表現が違えど意味はほぼ同じになるように、C言語にも、人によって書き方の違いがあります。
    たまに、「その書き方は実行が遅くなるから避けるべきだ」とかいう議論もありますが、初心者のうちは、とりあえず「動けば勝ち」と思って大丈夫です。こまけぇこたぁいいんだよ!


    4.Visual Studioの導入 ~ 最初の難関

    これから先ほどの「コンパイラ」(機械語翻訳機)とプログラミングに必要な諸々を導入する作業に入ります。
    パソコンの性能にもよりますが、だいたい1時間~2時間くらいを要する作業です。時間があるときにやりましょう。
    そして、この「開発環境の導入」こそが初心者にとって最初の山になります。面倒でも諦めないでついてきてください。

    この講座で紹介するのは、無料高機能かつ初心者にも使いやすい、そして安心と信頼のMicrosoftから提供されている「Visual Studio」です。

    まずは、https://www.visualstudio.com/ にアクセスして、「Visual Studio Communityをダウンロード」をクリック。
    (InternetExplorerの場合)「vs_community.exeを実行または保存しますか?」と表示されたら、「実行」をクリック。
    他のブラウザ(Chrome・Firefoxなど)を使っている方は、実行の方法くらいお分かりだと思うので省きます。

    何はともあれ、vs_community.exeを実行すると、次のような画面が表示されると思います。「カスタム」の左のボタンを押して「次へ」。この画像ではインストール場所を変更していますが、特別な事情がなければ変更しなくて大丈夫です。

    次はこの画面。「Visual C++」にチェックを付けて、「次へ」。
    「Visual C++」が見当たらない場合は、「プログラミング言語」の左の方にある三角印を押して表示させましょう。

    次の画面。ちょっと表示が違っても気にせず「インストール」。

    ここでインストールに1時間くらいかかります。放置して別の作業をしていても構いません。万が一、「○○が見つかりません」とかエラーが出た場合は「スキップ」とか「無視」みたいな選択肢を選べば大丈夫だと思います。

    そして、やっとのことでこの画面に。下の方にデカデカと表示された「起動」をクリック。
    なお、次回以降起動する際はスタートメニューから「Visual Studio 2015」を選んでください。Windows8以降の人はタスクバーやスタートメニューにピン留めなどしておくと便利だと思います。わからない人はしなくてもいいです。

    Visual Studioを初めて起動した場合、この画面が表示されます。
    サインインしたい人はしても構いませんが、ここでは「後で行う。」をクリック。

    次はこれ。開発設定は「Visual C++」を選択します。配色テーマはお好みで。ちなみに、筆者は黒画面に白い文字が表示されるコマンドプロンプトみたいな感じが好きなので「濃色」を使っています。
    選択し終わったら「Visual Studioの開始」。

    遂にここまで来ました。あともうちょっとです。
    これがVisual Studioの初期画面(2回目以降起動した時最初に表示される画面)です。
    今回は「新しいプロジェクト...」をクリックします。
    次回以降、作成済みのプロジェクトを開きたいときは最近使用したファイル」に表示されるプロジェクト名をクリックしましょう。
    ※ プロジェクト = ソースコードが書かれたファイルなど、プログラムを作るのに必要なモノの集まり。

    「新しいプロジェクト...」をクリックした場合。
    左の枠で「Visual C++」が選択されていることを確認。次に真ん中の枠で「Win32 コンソールアプリケーション」が選択されていることを確認。
    次に、「名前」にプロジェクトの名前を入力。画像では「Test」としていますが、何を入力しても構いません。実際にはこれがプログラムの名前になりますが、今はあまり深く考えなくて大丈夫です。「C言語講座第一回」とかでも。
    初期状態の「ConsoleApplication1」とかのままにするのはどれがどれだかわからなくなるので、できれば避けましょう。

    「次へ」を選択。

    次はこれ。「空のプロジェクト」にチェックを付け、「Security Development Lifecycle(SDL)チェック」のチェックを外します(画像と同じ状態になればOK)。「完了」をクリック。

    また大きな画面に戻ってきます。「ソースファイル」を右クリックし、「追加」→「新しい項目」を選択。

    真ん中の枠で「C++ファイル」が選択されていることを確認。「名前」は変えても構いませんが、現時点では特に意味を持ちません。「Source.cpp」のままでも大丈夫です。

    これでやっと、ソースコードを入力し始める準備が整いました。お疲れ様でした。
    これからは右側の広い枠の中にソースコードを入力していきます。

    ひょっとするともうかなりお疲れかも知れませんね。一旦休憩しても構いませんよ。大きく伸びをしてみるのもいいでしょう。
    時間を置いても、日を改めても、この講座は消えたりしないので安心してください。

    休憩ついでに一つ話しておくことがあります。まあ細かいことを気にしないなら読まなくてもいいです。
    お気づきの方も多いと思いますが、今導入したのは「C言語」ではなく「C++」の開発環境です。
    C言語は「コンピュータに寄り添った言語」ではあるのですが、現在では学習用以外で用いられることの少ない、古い言語です。ラテン語みたいな。
    そのため、現在ではC言語そのものを使える環境は少なくなりました。
    しかし、C言語の進化系とも言える「C++」は、C言語の文法をそのまま受け継いでおり、こちらは現在も広く用いられています。
    よって、C++の環境では、今でも問題なくC言語を使える、というわけです。

    ……さて、十分休めたら次に進みましょう。


    5.Visual Studioの使い方 ~ 最小のプログラム

    さて、せっかくプログラミングの準備ができたので、一つとても簡単なプログラムを書いてみましょう。


    先ほどの「広い枠」の方に、上のように入力します。
    現時点で意味を理解する必要はありません。他の講座では、プログラムを動かすための「おまじない」などと呼ばれている文です。後々わかることなので、とりあえず入力するだけしてみましょう。
    ここで間違えられると先に進めなくなるので、一応細かく説明しますね。

    入力する前に、入力モードを「直接入力」または「半角英数」に変更します。
    日本語を打つ方ではなく、英語や数字を打つ方です。
    変更するには、キーボード左上の「半角/全角」キーを押します。

    まずは最初の行。

    #include <stdio.h>

    1行目最初の文字は「#」(シャープ)です。Shift+3で入力できます。
    「include」の後に空白は入れても入れなくても構いません。

    ソースコードは「見やすく」書くのが基本です。もちろん「動けば勝ち」ではありますが、それでも見づらいソースコードを書くと、間違いを発見しづらくなってしまいます。

    そのため、空白を入れたほうが見やすいな、と思ったら積極的に入れていきましょう。
    基本的には、単語と単語の間など、入れて良さそうなところには空白も改行も自由に入れられます。単語の途中に「inc lude」とかはさすがに困りますけどね。
    ちなみに、「#」と「include」の間にも空白を入れられます。お好みで。

    「<」はShift+「、」、「>」はShift+「。」で入力します。
    「stdio.h」の「.」は「ドット」です。「,」(カンマ)ではありません。

    一行だけ見やすさのために空の行を挟んで、次の行へ。

    int main(void){

    これは簡単ですね。一応、記号の入力方法は以下の通り。

    ( = Shift+8
    ) = Shift+9
    { = Shift+[ (日本語入力なら「に当たるキー)

    Visual Studioの場合、左括弧(開き括弧)を入力すると、それに対応する右括弧(閉じ括弧)も勝手に入力されます。便利ですね。

    ここまで入力して、改行すると、カーソルが勝手に初期位置より右に移動したかと思います。
    これはVisual Studioの便利機能の一つです。

    C言語では、{ }で囲まれた領域が一つの「まとまり」とみなされます。
    例として次のコードを見てみましょう。意味を気にしたり、写したり、入力したりする必要はありません。

    赤い線で示したように「まとまり」が3つあるのがわかりますか?
    このように「まとまり」が複数できた時に、どこからどこまでかが見やすいように、「まとまり」の中身は右にずらして書く、という決まりがあります。
    この右にずらすことを「インデント」といいます。

    インデントは、普通の文字と同様にBackspaceやDeleteで消すことができます。また、Tabキーで追加することもできます。ただ、慣れないうちはVisual Studioが補完してくれる通りに打つのが良いでしょう。

    話を戻します。いくつか空行を挟んで、

    return 0;

    最後の「;」は「セミコロン」といいます。C言語ではセミコロンが一つの命令の終わりを示します。後々慣れてくると入力し忘れやすいので気をつけましょう。
    じゃあこれは何の命令かって? 正確なことは後々説明しますが、簡単にいえば「プログラムの終わり」を示します。

    最後の}は、{を打った時点で既に自動補完で入力されていると思います。一応確認を。

    はい、これでソースコード完成です。
    このプログラム(=忠実な家来)は果たして何をしてくれるのでしょう?
    これから実際に実行して確かめてみましょう。

    Visual Studioはコンパイル(翻訳)と同時に、コンパイルされたプログラムを自動的に実行してくれます。コンパイルして実行するには、Ctrl+F5を押します。
    ちなみに、プロジェクトの保存も同時に行われます。

    初めての場合、次の画面が表示されます。「今後このダイアログを表示しない」にチェックを付けて、「はい」をクリック。
    次回以降は、この画面は表示されません。

    コンパイル・実行には、少し時間がかかります。(パソコンの性能によります)
    特に、プロジェクトを初めてコンパイルする場合は時間がかかると思います。

    もし、コードが間違っていた場合、次の画面が表示されます。
    この場合は、一旦「いいえ」を押して、コード入力画面に戻り、再度間違いがないか確認してください。
    多分、間違っている箇所には赤波線が引かれていると思います。

    コードが正しく入力・実行された場合、次の画面が表示されます。

    「続行するには何かキーを押してください...」と表示されました。
    このメッセージはVisual Studioによって表示されているメッセージなので、実質は何も表示されていない、ということになります。
    とりあえず、結果は確認したのでこの画面は右上の×ボタンで閉じておきましょう。

    そう、今入力したのは「何も表示しない」プログラムです。一番基本となる、最小のプログラムでもあります。
    次回以降の講座では、「int main(void){」と「return 0;」の間に色々な命令を書き足していきます。「インデント」の例で使ったコードみたいに。次回はまだあんなにいっぱい書かないけど。

    おいおい、これだけ頑張ったのに、何も表示しないんじゃ面白くないよー! という方は、次回の講座をお楽しみに。

    今回は初回にしてかなりの長丁場になりましたね。お疲れ様でした。よろしければまた次回もお付き合いください。


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