C言語とC++の違いは何？どちらを勉強するべき？
C＋＋です。以下読まなくてもいいので適当なユーチューブの初学者動画を見て、環境を素早く構築し、今日中に始めるのが自分のおすすめです。
…読んでくれてありがとうございます。
自分がこう言うのはC++のが色々な面でサポートが多いからです。車で例えるならオートマ車がC＋＋でマニュアル車がCです。なんとなく悩んでいる初心者の方はC++を選びましょう。
日本やアメリカではほとんどの車はATです。理由は単純に操作が楽だからですね。しかしヨーロッパではマニュアルの車がまだ定番です。オートマ車のシェアは20パーセントもありません。レーサーも殆どマニュアル車を使いますよね。
どちらも利点があるのです。そしてマニュアル車のドライバーが楽にAT車を運転できるのと同じでC言語をやっている人はC++を比較的短時間で楽々使えますが、逆はそうはいきません。車のように、ギアチェンジやアクセルワークだけではない様々な面で修行ともいえるような時間が必要になります。
C言語は必要？全てC++にならないの？
もう少し踏み込むと、C＋＋がC言語を駆逐できない理由として、基礎的な部分では未だにCが強い言語だからという点があります。
Cはシステム開発や組込みシステムのようなハードウェアへの直接操作が必要な分野では必修ともいえる言語として君臨しています。例えばリナックスやウィンドウズのようなオペレーティングシステムや何かのドライバを作りたいと思ってC++しか知らないのでは話にならないのです。
基礎的なところのプログラミングではC、高度なプログラミングではC++なのです。
え、言ってることが逆では？と思うかもしれません。しかしこれは間違っていません。
あなたが例えば、ロボット工学の分野で高度な物理シミュレーションが必要である学生で会ったり、ゲーム開発をやりたいと思っている開発者なら高度なプログラミングをする必要があるため、C++が必要になるのです。
C++は手続き型プログラミングとオブジェクト指向プログラミングの両方のサポートがあります。更にテンプレート、例外処理、多様なライブラリなど設備は万全です。同じことをC言語でやろうとしたらとてもじゃないが出来ません。
車輪の再発明はするな、という言葉がありますが正にそれです。
私たちのほとんどはスマートフォンの内部のシステムのプログラムを理解しません。どこのメーカーのどこの工場で作られているコンデンサー何個あるかも知りません。それでも日々スマートフォンを簡単に使って、テレビ電話やゲーム、GPSで自分の位置を見ながら音楽を聴くことができます。いわゆる高度なことが理解しないままに行えているわけです。
例えばCで行うOSのシステム開発も、C＋＋で行う物理シミュレーションもどちらも現実的には複雑な作業が行われます。しかし一般にプログラムの情報量という点でいえばC++の方が高度で複雑な内容な訳です。
そして、別にポリティカルコレクトに道徳的に言っている訳ではなく、現実的にどちらのプログラミングも重要ということです。ゲームなども含めたソフトのアプリケーション開発で使われる場面が多いこと、初心者にもやさしい設備が充実していること、これらからC++をおすすめしているのです。
（初めてプログラミングをやりたいなーという人で、OSを作って世界を席巻するぞ！さーて組込み開発でもするか！という凄まじい志を持った人は多分多くないですよね..?そういう人には勿論Cを強くおすすめしますよ？）
さて、以下では違いに焦点をあてていきます。
C言語
C言語は手続き型プログラミングに焦点を当てており、関数のオーバーロードをサポートしていません。
これは、同じ名前の関数でも異なるパラメータを持つことができないことを意味します。コードの整理にはヘッダーファイルとソースファイルが使用されますが、標準テンプレートライブラリ（STL）はネイティブでサポートされていません。
メモリ管理にはmalloc()、calloc()、free()関数が使用され、例外処理の機能はサポートされていません。標準I/O操作にはprintfとscanfが使用され、オブジェクト指向プログラミングの概念、コンストラクタやデストラクタ、演算子のオーバーロード、構造体内のメソッド、仮想関数はサポートされていません。
C＋＋言語
一方、C++はオブジェクト指向プログラミングをサポートし、カプセル化、継承、ポリモーフィズムなどの特徴を持っています。
関数のオーバーロードが可能で、名前空間を導入してより効率的なコード整理が行えます。広範なSTLがサポートされており、新しいnewとdelete演算子によるメモリ管理が可能です。堅牢な例外処理メカニズムがビルトインでサポートされており、標準I/O操作にはC++標準ライブラリのcinとcoutが使用されます。
また、クラスとオブジェクトをサポートし、オブジェクトの初期化と後始末を行うコンストラクタとデストラクタがあります。演算子のオーバーロードが可能で、構造体内にメソッドを含めることができ、仮想関数をサポートしてポリモーフィズムの実現に重要な役割を果たします。
C＋＋の優位性
C++では、動的ディスパッチを実現するために仮想関数が使用されます。これは実行時に多様な形態のオブジェクトを扱うことを可能にし、結果としてコードの読みやすさと保守性が向上します。また、フレンド関数やフレンドクラスという特別な概念があり、これらは通常アクセスできないクラスのプライベートやプロテクトされたメンバーにアクセスすることを可能にします。
さらに、C++は関数テンプレートとクラステンプレートを広範囲にサポートしており、これにより開発者はより汎用的で再利用可能なコードを作成できます。これに対して、C言語にはテンプレート機能が存在しません。
また、C++11以降ではマルチスレッド・アプリケーションの開発を支援するために標準スレッド・ライブラリが提供されており、これによりマルチスレッドプログラミングがより容易になっています。
C++11での改善はそれだけではありません。特に、ラムダ式の導入はコードをより簡潔で読みやすくする大きな進歩でした。これにより、無名関数を直接コード内で定義し使用することが可能になりました。
それに関連して、定数の宣言に関しては、C++ではconstやconstexprキーワードを使って型安全な方法で定数を宣言できます。これに対し、C言語では#defineプリプロセッサ指令を使用して定数を宣言するため、型安全性が低下する可能性があります。
幾つかの項目をまとめて比較
幾つかの項目をまとめて比較してみます。
関数のデフォルト引数に関しては、C言語ではサポートされていないため、関数のオーバーロードが必要になります。一方でC++では、関数のデフォルト引数がサポートされており、関数の呼び出しをより柔軟に行うことができます。
標準テンプレートライブラリ（STL）については、C++は文字列操作やファイルI/Oなどのタスクをサポートする多様なクラスや関数を含むSTLを備えています。これにより、プログラミングがより効率的かつ柔軟になります。
名前空間の面では、C言語にはこの概念がなく、C++では名前空間を使用して変数、関数、クラスをグループ化し、名前の衝突を避けることができます。
デストラクタについては、C言語にはオブジェクトのデストラクタの概念が存在しませんが、C++ではオブジェクトがスコープ外に出た際に自動的に呼び出されるデストラクタがあり、これによりリソースのクリーンアップが容易になります。
最後に、autoキーワードについては、C言語には存在しませんが、C++11では導入されています。これにより、コンパイラが変数の型を自動的に推測できるため、コードの簡素化と保守が容易になります。
まとめ的な感想
長くなりましたが、最初に言った通り、なんとなく悩んでいる人には基本的にC＋＋がおすすめです。とりあえずやりましょう。
割と悩んでいる時間が初学者の頃って多いですよね。環境なども今なら適当にユーチューブの初心者用動画をそのまま真似てすぐに整えましょう。
昔はそうしたところも持ち運びに不便でページを開いておくのも疲れる本を買ったりして、しかも最新のとバージョンが合わなかったりで大変であったけれど、今ならかなりの頻度で最新のバージョンの初心者用動画が出ていて羨ましいです。笑
また経験上、GUIなどの点からもC++はC言語より画像でプログラミングの結果が見えたりモチベーション的にも良いと思います。(ただC言語が基礎であり、それなくしてC++はなかったというのも忘れずCに感謝しましょうw)
