C言語とは？できることや年収、将来性について解説

はじめに

「プログラミング、なんだか難しそう…」多くの人がそう感じているかもしれません。

でも、ちょっと待ってください！ 難しそうに見えるプログラミングの世界も、C言語という、まるで探検の入り口のような言語から始めてみれば、きっと面白くなるはずです。

C言語は、確かに誕生から長い年月を経た言語ですが、今でもその価値は色褪せていません。

なぜなら、C言語は、コンピュータがどのように動いているのか、プログラムがどのように実行されるのか、といった、プログラミングの根幹となる部分を理解するための、まさに「基礎の基礎」を学ぶことができるからです。

C言語を学ぶことは、単に新しい言語を習得することではありません。それは、コンピュータの世界への扉を開き、論理的思考力や問題解決能力を養うための第一歩です。

この記事を読み終える頃には、「C言語、ちょっと面白そうじゃない？」「私も何か作れるかも！」そう思っていただけたら嬉しいです。

C言語で得た知識は、将来、あなたがどんなプログラミング言語を学ぶにしても、必ず役に立つ、一生ものの財産となるでしょう。

C言語ってどんな言語？

C言語の歴史

C言語は、1970年代に、アメリカのベル研究所という場所で、デニス・リッチーという人が中心となって開発したプログラミング言語です。

当時、コンピュータは非常に高価で、専門家しか扱うことができませんでした。

また、プログラムは、コンピュータの種類ごとに異なる言語（アセンブリ言語）で書かれていたため、プログラムを別のコンピュータに移植するのが非常に困難でした。

C言語は、このような問題を解決するために生まれました。

C言語は、ハードウェアに近い操作を記述できるにもかかわらず、様々なコンピュータで動作するように設計されました。

この移植性の高さが、C言語を世界中に広める大きな要因となりました。

C言語は、UNIXというオペレーティングシステム（OS）を開発するために作られた、というのも重要なポイントです。

UNIXは、当時、非常に革新的なOSであり、C言語の能力を最大限に引き出すように設計されていました。

UNIXとC言語は、互いに影響を与え合いながら、共に発展していきました。

C言語の特徴

C言語は、シンプルさと自由度が特徴のプログラミング言語です。

C言語の構文は、他の言語に比べて比較的簡単であり、覚えるべきことも多くありません。

しかし、そのシンプルな構文の背後には、コンピュータの動作原理を深く理解するための、様々な概念が隠されています。

C言語は、ハードウェアに近い操作を行うことができるため、非常に自由度が高い言語です。

C言語を使うことで、コンピュータのメモリを直接操作したり、ハードウェアを制御したりすることができます。

この自由度の高さは、組み込みシステムやOSなどの開発において、非常に重要な要素となります。

しかし、C言語の自由度の高さは、同時に責任の重さも意味します。

C言語では、メモリ管理などを自分で行う必要があるため、プログラムに誤りがあると、コンピュータがクラッシュしたり、セキュリティ上の脆弱性が生まれたりする可能性があります。

C言語で「できること」を具体的にイメージしよう

身近な家電製品の制御

炊飯器やエアコンなどの家電製品は、マイコンという小さなコンピュータで制御されています。

C言語は、このマイコンを制御するためのプログラムを書くために使われます。

例えば、炊飯器のタイマー機能や、エアコンの温度調整機能は、C言語で記述されたプログラムによって実現されています。

冷蔵庫の温度管理や、洗濯機の脱水機能なども、C言語によって制御されているのです。

ゲーム機のOS

昔のゲーム機（ファミリーコンピュータ、スーパーファミコンなど）は、C言語やアセンブリ言語で記述されたOSで動作していました。

これらのゲーム機は、非常に限られたハードウェア資源の中で、高度なグラフィック処理や、複雑なゲームロジックを実現していました。

C言語を使うことで、ゲーム機の基本的な機能を制御したり、ゲームプログラムを実行したりすることができます。

また、これらのゲーム機のエミュレータを作成することも可能です。

自動車の制御システム

自動車には、エンジン制御、ブレーキ制御、車体制御など、様々な制御システムが搭載されています。

これらの制御システムは、C言語で記述されたプログラムによって実現されています。

近年注目されている自動運転技術の開発にも、C言語の知識が活用されています。

自動車は、安全性が非常に重要な要素であるため、C言語のような信頼性の高い言語が使用されています。

C言語で「できること」を知ろう

C言語でゲームを作る

C言語は、高度なグラフィック処理を必要としない、シンプルなゲームを作るのに適した言語です。

C言語を使うことで、テトリス、倉庫番、数独、パックマン、インベーダーゲームなど、昔ながらのゲームを作ることができます。

これらのゲームは、現代のゲームに比べて、グラフィックやサウンドはシンプルですが、ゲームロジックは非常に洗練されており、プログラミングの基礎を学ぶための良い題材となります。

C言語でゲームを作ることは、変数、条件分岐、繰り返し処理、配列、構造体など、プログラミングに必要な基本的な概念を実践的に学ぶための絶好の機会です。

また、C言語は、ゲーム機のエミュレータを作るためにも利用されます。

エミュレータとは、特定のゲーム機の動作を別の環境で再現するためのプログラムです。

C言語を使うことで、昔のゲーム機のハードウェアをエミュレートし、当時のゲームを現代のコンピュータで遊ぶことができます。

エミュレータの開発は、C言語だけでなく、ハードウェアに関する深い知識も必要となるため、非常にやりがいのあるプロジェクトです。

C言語で組み込みシステムを作る

C言語は、組み込みシステムを作るのに非常に適した言語です。

組み込みシステムとは、特定の機能を実現するために、電子機器に組み込まれたコンピュータシステムのことです。

家電製品、ロボット、自動車、医療機器、産業機器など、身の回りの様々な電子機器には、組み込みシステムが搭載されています。

C言語を使うことで、これらの電子機器を制御するためのプログラムを書くことができます。

例えば、エアコンの温度を調整したり、洗濯機の脱水時間を設定したり、ロボットの動きを制御したり、自動車のエンジンを制御したりすることができます。

組み込みシステム開発は、ハードウェアとソフトウェアの両方の知識が必要とされるため、専門性の高い分野です。

C言語を使って組み込みシステムを開発する過程で、ハードウェアの仕組み、センサーデータの処理方法、リアルタイム制御、低消費電力化技術など、様々な知識を習得することができます。

C言語でOSを作る

C言語は、オペレーティングシステム（OS）を作るためにも利用されています。

OSとは、コンピュータのハードウェア資源を管理し、アプリケーションソフトウェアを実行するための基盤となるソフトウェアのことです。

C言語を使うことで、簡単なOSを作成することができます。

例えば、コンピュータの起動処理、メモリの管理、ファイルの管理、デバイスドライバの管理など、OSの基本的な機能をC言語で実装することができます。

OSを開発することは、コンピュータの仕組みを深く理解するための良い方法です。

C言語を使ってOSを開発する過程で、コンピュータのハードウェアとソフトウェアの関係、メモリの管理方法、プロセス管理、ファイルシステムなど、様々な知識を習得することができます。

C言語でプログラムの「仕組み」を理解する

C言語を学ぶことは、プログラムがどのように動いているのか、コンピュータの中では何が起こっているのか、といった「仕組み」を理解するための良い方法です。

C言語でプログラムを書くと、そのプログラムがどのようにコンパイルされ、リンクされ、実行されるのかを学ぶことができます。

• コンパイラ： C言語で書かれたプログラム（ソースコード）を、コンピュータが直接理解できる言葉（機械語）に翻訳するプログラムです。

• リンカ： 複数のプログラムファイル（オブジェクトファイル）をまとめて、実行可能なプログラムファイルを作成するプログラムです。

また、C言語を学ぶことで、コンピュータのメモリがどのように管理されているのかを理解することができます。

• 変数： データを格納するための場所です。C言語では、変数の型（整数、浮動小数点数、文字など）を明示的に指定する必要があります。

• ポインタ： メモリのアドレスを格納する変数です。C言語では、ポインタを直接操作することができるため、メモリを効率的に利用することができます。しかし、ポインタの操作を誤ると、プログラムがクラッシュしたり、セキュリティ上の脆弱性が生まれたりする可能性があるため、注意が必要です。

C言語を学ぶことで、データの読み書き、計算といったコンピュータの基本的な操作を理解することができます。

これらの知識は、他のプログラミング言語を学ぶ際にも、必ず役に立ちます。

C言語を学ぶメリット

プログラミングの基礎が身につく

C言語を学ぶことは、プログラミングの基礎をしっかりと身につけるための、最も効果的な方法の一つです。

C言語は、他のプログラミング言語に比べて、構文がシンプルで、覚えるべきことも多くありません。

しかし、C言語でプログラミングを行うためには、変数、条件分岐、繰り返し処理、関数、配列、構造体など、プログラミングに必要な基本的な概念をしっかりと理解する必要があります。

C言語を学ぶ過程で、アルゴリズムとデータ構造の基礎も自然と身につきます。

アルゴリズムとは、問題を解決するための手順のことであり、データ構造とは、データを効率的に管理するための方法のことです。

これらの知識は、プログラミングのスキルを向上させるためには不可欠な要素です。

C言語で培ったプログラミングの基礎は、将来、あなたがどんなプログラミング言語を学ぶにしても、必ず役に立ちます。

C++, Java, Pythonなど、現代的なプログラミング言語は、C言語の影響を強く受けているため、C言語の知識があれば、これらの言語を比較的簡単に習得することができます。

コンピュータの仕組みが理解できる

C言語は、コンピュータのハードウェアに近い部分を操作することができるため、コンピュータの仕組みを理解するための良い方法です。

C言語を学ぶことで、メモリがどのように管理されているのか、ハードウェアとどのようにやり取りするのか、といったことを学ぶことができます。

C言語では、ポインタという特殊な変数を使って、メモリのアドレスを直接操作することができます。

ポインタを理解することは、C言語をマスターするための重要なステップです。

コンピュータの仕組みを理解することは、より深くプログラミングを理解するために不可欠です。

コンピュータの仕組みを理解することで、プログラムのパフォーマンスを向上させたり、バグの原因を特定したり、セキュリティ上の脆弱性を防いだりすることができます。

組み込みエンジニアへの道が開ける

C言語は、組み込みシステムの開発に広く利用されているため、C言語を学ぶことで、組み込みエンジニアへの道が開けます。

組み込みシステムとは、家電製品、ロボット、自動車など、身の回りの様々な電子機器に搭載されたコンピュータシステムのことです。

IoT（Internet of Things）の普及により、組み込みシステムの需要はますます高まっています。

組み込みエンジニアは、ハードウェアとソフトウェアの両方の知識が必要とされるため、専門性の高い仕事です。

C言語を習得し、組み込みシステムの開発経験を積むことで、高いスキルを持つエンジニアとして活躍することができます。

組み込みエンジニアは、IoTデバイスの開発、自動車の自動運転システム、医療機器の開発など、様々な分野で活躍することができます。

これらの分野は、今後も成長が見込まれる分野であり、組み込みエンジニアの需要はさらに高まっていくと考えられます。

他の言語の理解が深まる

C言語を学ぶことは、他のプログラミング言語の理解を深めることにも繋がります。

C++

C言語を拡張した言語であり、オブジェクト指向プログラミングをサポートしています。

C++は、ゲーム開発や、高性能なアプリケーション開発に利用されています。

C言語の知識があれば、C++のオブジェクト指向プログラミングの概念を理解しやすくなります。

Java

C言語の影響を受けた言語であり、大規模システム開発に利用されています。

Androidアプリ開発にも利用されています。

C言語の知識があれば、Javaのメモリ管理や、ガベージコレクションの仕組みを理解しやすくなります。

Python

シンプルで書きやすい言語であり、データ分析やAIの開発に利用されています。

C言語で開発されたライブラリを、Pythonから呼び出して利用することも可能です。

C言語の知識があれば、Pythonのライブラリの動作原理を理解しやすくなります。

C言語を学ぶためのステップ

C言語を学ぶための道のりは、決して険しいものではありません。

適切な学習方法を選び、着実にステップを踏んでいくことで、初心者でもC言語をマスターすることができます。

C言語の学習方法

C言語を学ぶための方法は、大きく分けて3つあります。

書籍で学ぶ

書籍は、C言語の基礎を体系的に学ぶための優れたリソースです。

C言語の入門書や、リファレンスブックなどを利用することで、C言語の構文や、標準ライブラリの使い方、プログラミングの基本的な考え方を学ぶことができます。

書籍は、自分のペースで学習を進めたい方や、じっくりと腰を据えて学習したい方におすすめです。

Webサイトで学ぶ

Webサイトには、C言語の入門記事や、チュートリアルなどが豊富に掲載されています。

これらのWebサイトを利用することで、無料でC言語の基礎を学ぶことができます。

Webサイトは、手軽にC言語を試してみたい方や、特定のテーマについて学習したい方におすすめです。

オンライン講座で学ぶ

UdemyやCourseraなどのオンライン学習プラットフォームでは、C言語の講座が多数開講されています。

オンライン講座では、動画講義や、演習問題、質疑応答などを通じて、C言語を学ぶことができます。

オンライン講座は、専門家から直接指導を受けたい方や、体系的に学習したい方におすすめです。

C言語の学習におすすめの書籍

C言語の学習におすすめの書籍をいくつかご紹介します。

• 読みやすい入門書: プログラミングの経験がない人でも、無理なくC言語を学ぶことができるように、分かりやすく解説されている書籍です。イラストや図解が豊富に使われている書籍を選ぶと、より理解が深まります。

• 演習問題が豊富な参考書: 実際にコードを書きながら、C言語の知識を定着させることができるように、演習問題が豊富に掲載されている書籍です。演習問題に取り組むことで、C言語の構文や、プログラミングのテクニックを実践的に学ぶことができます。

C言語の学習に役立つWebサイト

C言語の学習に役立つWebサイトをいくつかご紹介します。

• C言語の入門サイト: C言語の基本的な構文や、プログラミングの基礎知識を学ぶことができるサイトです。C言語の入門サイトは、C言語を初めて学ぶ人にとって、非常に役立つリソースとなります。

• C言語のQ&Aサイト: C言語に関する質問を投稿し、他の人に回答してもらうことができるサイトです。C言語の学習中に分からないことがあれば、Q&Aサイトで質問することで、解決の糸口を見つけることができます。

C言語の将来性とキャリア

組み込みシステム、IoTデバイスにおけるC言語の需要

C言語は、誕生から長い年月を経た言語ですが、組み込みシステムやIoTデバイスの開発において、依然として重要な役割を果たしています。

組み込みシステムとは、特定の機能を実現するために、電子機器に組み込まれたコンピュータシステムのことです。

例えば、家電製品、自動車、医療機器、産業機器など、身の回りの様々な電子機器には、組み込みシステムが搭載されています。

IoT（Internet of Things）デバイスとは、インターネットに接続された様々な機器のことです。

例えば、スマートウォッチ、スマートスピーカー、スマートホーム機器などがあります。

C言語は、これらの分野で、以下の理由から需要が高いです。

低消費電力

バッテリーで動作する機器では、消費電力を抑えることが重要です。

C言語は、低消費電力で動作するプログラムを開発するのに適しています。

高速処理

リアルタイムで処理を行う必要がある機器では、高速な処理能力が求められます。

C言語は、高速な処理を行うプログラムを開発するのに適しています。

リアルタイム制御

機器を正確に制御する必要がある場合、C言語は、リアルタイム制御に適しています。

C言語は、ハードウェアに近い部分を直接操作することができるため、精密な制御を実現することができます。

他の言語との組み合わせ

C言語は、他の言語と組み合わせることで、より高度な開発を行うことができます。

C++によるオブジェクト指向プログラミング

C言語を拡張したC++は、オブジェクト指向プログラミングをサポートしており、より複雑なプログラムを開発することができます。

C言語で記述されたライブラリを、C++のプログラムから利用することもできます。

Pythonによるデータ分析、AI

C言語で開発されたプログラムを、Pythonから呼び出して、データ分析やAIの処理を行うことができます。

C言語は、高速な計算処理に優れており、Pythonは、データ分析やAIのライブラリが豊富であるため、両者を組み合わせることで、より高度なアプリケーションを開発することができます。

C言語を学ぶことで開けるキャリアパス

C言語を学ぶことで、以下のようなキャリアパスが開けます。

組み込みエンジニア

家電製品、ロボット、自動車など、様々な電子機器に搭載された組み込みシステムを開発するエンジニアです。

組み込みエンジニアは、ハードウェアとソフトウェアの両方の知識が必要とされるため、専門性の高い仕事です。

OS開発エンジニア

コンピュータの基本的な動作を制御するOSを開発するエンジニアです。

OS開発エンジニアは、コンピュータアーキテクチャや、メモリ管理、プロセス管理などに関する深い知識が必要です。

C言語エンジニアの年収について

C言語エンジニアの年収は、経験やスキルによって大きく変わりますが、一般的には、以下のようになると考えられます。

• 組み込みエンジニアの場合: 経験3年程度で400万円～600万円、経験5年以上で600万円～800万円、高いスキルを持つエンジニアであれば1000万円以上も可能です。

• OS開発エンジニアの場合: 経験3年程度で500万円～700万円、経験5年以上で700万円～900万円、高度な知識や実績を持つエンジニアであれば1200万円以上も可能です。

ただし、これらの年収はあくまで目安であり、企業の規模や、個人のスキル、担当するプロジェクトの規模などによって大きく変動します。

C言語エンジニアの案件例

【C言語/C++】次世代ドローン向けの組込みソフトウェアの設計/開発

案件の詳細を見る

【C言語/C++】スマートフォン向けゲームの開発/運用

案件の詳細を見る

【C言語/C++】無人航空機開発

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上記のC言語の案件・求人は、フリコンにてご紹介しているごく一部です。

C言語の案件・求人をもっと見たい方はこちらをご確認ください。

C言語を学ぶことの長期的なメリット

C言語を学ぶことには、長期的なメリットがあります。

プログラミングの基礎力は一生もの

C言語で培ったプログラミングの基礎力は、他のプログラミング言語を学ぶ際にも必ず役に立ちます。

C言語の知識があれば、新しい言語の構文や、ライブラリの使い方を比較的簡単に習得することができます。

低レイヤの知識は、様々な分野で応用可能

C言語で学んだハードウェアやメモリに関する知識は、アプリケーション開発においても役立ちます。

例えば、パフォーマンスの高いアプリケーションを開発したり、セキュリティ上の脆弱性を防いだりするために、低レイヤの知識は不可欠です。

まとめ

この記事では、C言語とはどんな言語なのか、C言語を学ぶことでどんなことができるようになるのか、C言語を学ぶためのステップ、そしてC言語の将来性とキャリアについて解説してきました。

C言語は、確かに少し古い言語かもしれませんが、プログラミングの世界への第一歩を踏み出すための、素晴らしい選択肢の一つです。

C言語で培った基礎力は、今後のあなたのプログラミングキャリアを支える、強固な土台となるでしょう。

勇気を出して、C言語の世界へ飛び込んでみましょう。

そして、C言語で得られた知識と経験を活かして、あなた自身のアイデアを形にし、社会に貢献できるような、素晴らしいソフトウェアを開発してください。

C言語の学習を通して、あなたの人生がより豊かになることを心から願っています。