C・C++・C#・Objective-Cの違いとは?それぞれの特徴と使い分けを徹底解説
モバイルアプリ開発、AIプログラミング、高性能コンピューティング、組み込みハードウェアなど、多様なキャリアパスを調べていると、C言語のさまざまな派生言語のいずれかを学ぶことを勧められることがあります。Cは古くからある強力な言語であり、その子孫にあたる言語は数え切れないほどのプロジェクトで活用されています。
しかし、Cの派生言語があまりにも多いため、それぞれの違いを理解するのは容易ではなく、どれを学ぶべきか迷ってしまう方も多いのではないでしょうか。この記事では、C++、C#、そしてCのオンラインプログラミング講座のどれを受講すべきか判断できるよう、各言語の特徴と活用分野を詳しく解説します。
C系言語の歴史と背景

元祖となるC言語は、1970年代に世界的に著名なプログラマー、デニス・リッチー(Dennis Ritchie)によって開発されました。彼は人気のオープンソースOS「Unix」の新版開発を円滑に進めるためにCを作り上げました。C以前は、Unixの開発はアセンブリ言語で行われていました。アセンブリは人間が扱える最も低レベルなプログラミング言語で、0と1の機械語からわずか1〜2段階上のレベルにすぎません。
Cは低レベル言語に分類されますが、アセンブリよりは高レベルであり、Unixの開発は格段に効率化されました。
その約10年後、当時博士課程の学生だったビャーネ・ストロヴストルップ(Bjarne Stroustrup)が中級プログラミング言語「C++」を開発しました。彼の目標は、Cにオブジェクト指向プログラミングの機能を加えることで、Cの高い処理効率を損なうことなく、より強力な言語へと進化させることでした。
Microsoftの開発チームは2000年代初頭に「C#」を発表しました。C#は高水準言語であり、変数の型チェックやガベージコレクションといった、低レベル言語では自動化されていない処理を担っています。多くの点でC#はCやC++よりも複雑ですが、構文の仕組み上ミスを防ぎやすいため、結果として学習しやすいという側面もあります。
「Objective-C」もまた、Cから派生したオブジェクト指向言語の一つです。構文上の違いにより、C++よりもGUI(グラフィカルユーザーインターフェース)設計などのタスクに適しています。
各C系言語はどのように使われているのか?

Cは、史上最も広く使われているプログラミング言語の一つです。現在でもオペレーティングシステムや組み込みシステム向けハードウェアの開発に利用されており、多くのオープンソースプロジェクトもCで記述されています。
C++も同様に幅広く活用されています。Adobe IllustratorやGoogle Chromeをはじめ、数多くのアプリケーションがC++で構築されています。ゲームのように大量のリソースを必要とするソフトウェアを開発する場合、C++はハードウェアに近いという利点を、旧式のCでコードを書く苦労なしに享受できる点が魅力です。
C#はMicrosoftで開発されたため、通常はMicrosoftの.NETフレームワークと組み合わせて使用されます。Webアプリケーション、Webサービス、Windowsプラットフォーム向けソフトウェアの開発にとどまらず、工場用ロボットの制御システムといった意外な分野でも採用されています。
最後に、Objective-CはiOSアプリケーション開発で最も多く使用されています。初期のAppleはオブジェクト指向言語での開発を望んでいましたが、当時はそうした言語の選択肢がまだ少なかったため、Objective-Cを採用しました。Objective-CはAppleのプロジェクト専用というわけではありませんが、主流での使用例は事実上これに限られます。
本記事が、強力なCプログラミング言語ファミリーへの理解を深める一助となれば幸いです。
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リンクリスト(隣接リスト)を使ってグラフを表現するC++プログラム
グラフをコンピュータのメモリ上に格納する方法はいくつかあります。そのひとつが接続行列(インシデンス行列)です。この行列は正方行列ではなく、そのサイズは V × E となります。ここで V はグラフの頂点数、E は辺の本数を表します。接続行列では、各行に頂点を、各列に辺を配置します。この表現では、辺 e = {u, v} に対して、列 e のうち頂点 u と頂点 v に対応する位置に 1 がマークされます。接続行列による表現の計算量接続行列による表現では、O(V × E) のメモリ領域が必要になります。完全グラフの場合、辺の本数は V(V−1)/2 となるため、接続行列はメモリを大きく消費します
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この問題では、二分木とその木に含まれる2つのノードが与えられます。求めるのは、この2つのノードを結ぶパス上に存在するすべてのノードの値のXOR(排他的論理和)です。 具体例を使って問題を確認しましょう。 1 / \ 6 3 / \ / \ 2 4 7 5 上の二分木において、ノード2からノード3までのパス上の全ノードのXORを求めます。 ノード2からノード3へのパスは「2 → 6 → 1 → 3」です。 この解法では、ルートから各ノードまでの累積XORを利用します。path[2] = 1 ⊕ 6 ⊕ 2 = 5、p