プログラム言語
プログラム言語とは
Section titled “プログラム言語とは”コンピュータは、人間が話す日本語や英語をそのまま理解することはできません。コンピュータに処理の手順を伝えるには、コンピュータが解釈できる特別な言語で命令を記述する必要があります。このコンピュータに命令を伝えるために設計された言語をプログラム言語(プログラミング言語)と呼びます。
プログラム言語で書かれた命令の集まりがプログラムであり、プログラムを作成する作業がプログラミングです。世の中にはさまざまなプログラム言語が存在し、それぞれ得意な分野や特徴が異なります。
プログラム言語の分類
Section titled “プログラム言語の分類”プログラム言語は、いくつかの観点で分類できます。ここでは、試験で問われやすい代表的な分類を紹介します。
翻訳方式による分類
Section titled “翻訳方式による分類”プログラム言語で書かれたプログラム(ソースコード)は、最終的にコンピュータが理解できる機械語に変換される必要があります。この変換方式の違いによって、大きく2つに分かれます。
| 分類 | 仕組み | 特徴 |
|---|---|---|
| コンパイラ型 | プログラム全体をまとめて機械語に変換(コンパイル)してから実行する | 実行速度が速い。事前に変換が必要 |
| インタプリタ型 | プログラムを1行ずつ翻訳しながら実行する | 手軽に実行できる。実行速度はやや遅い |
たとえば、C や Java はコンパイラ型、Python や JavaScript はインタプリタ型に分類されます。
プログラミングスタイルによる分類
Section titled “プログラミングスタイルによる分類”プログラムの書き方(考え方)の違いによっても分類できます。
- 手続き型言語: 処理の手順を上から順番に記述していくスタイルです。「まずAをして、次にBをして…」と、手順書のようにプログラムを書きます。C や Fortran が代表例です。
- オブジェクト指向言語: データとそのデータに関する処理を「オブジェクト」というまとまりで管理するスタイルです。大規模なプログラムを整理しやすく、部品の再利用がしやすいという利点があります。Java や C++ が代表例です。
- スクリプト言語: 比較的簡単な文法で、手軽にプログラムを書けるように設計された言語です。Webページの動きを制御したり、データ処理を自動化したりする場面でよく使われます。JavaScript や Python が代表例です。
これらの分類は排他的ではなく、1つの言語が複数の特徴を持つこともあります。たとえば Python はスクリプト言語であり、オブジェクト指向の書き方もできます。
代表的なプログラム言語
Section titled “代表的なプログラム言語”ITパスポート試験のシラバスでは、以下の7つの言語が用語例として挙げられています。それぞれの特徴と用途を押さえておきましょう。
Cは、1972年に開発された歴史のある言語です。コンピュータのハードウェアに近いレベルの操作ができるため、OS(オペレーティングシステム)の開発や、家電製品・自動車などに組み込まれるソフトウェア(組込みシステム)の開発に広く使われています。処理速度が非常に速いのが特徴ですが、その分プログラミングの難易度はやや高めです。
Fortran
Section titled “Fortran”Fortran(フォートラン)は、1957年に登場した最も古い高水準言語の一つです。名前は「FORmula TRANslation(数式の翻訳)」に由来します。科学技術計算に特化しており、天気予報のシミュレーションやロケットの軌道計算など、大量の数値計算が必要な分野で長年使われてきました。
Javaは、1990年代に登場したオブジェクト指向言語です。最大の特徴はプラットフォーム非依存であることです。Javaで書いたプログラムは、JVM(Java Virtual Machine:Java仮想マシン)という仕組みの上で動作するため、Windows、Mac、Linuxなど異なるOSでも同じプログラムを動かすことができます。企業の業務システムやAndroidアプリの開発など、幅広い分野で利用されています。
C++(シープラスプラス)は、C言語にオブジェクト指向の機能を追加した言語です。C言語の高速性を活かしながら、大規模なプログラムを整理しやすくなっています。ゲーム開発や高性能が求められるアプリケーションの開発に使われています。
Python
Section titled “Python”Python(パイソン)は、文法がシンプルで読みやすいことが特徴のスクリプト言語です。少ないコード量で処理を記述でき、初心者にも学びやすい言語として人気があります。近年はAI(人工知能)・機械学習・データ分析の分野で特に広く利用されており、科学計算やWeb開発にも使われています。
JavaScript
Section titled “JavaScript”JavaScriptは、主にWebブラウザ上で動作するスクリプト言語です。Webページにボタンを押したときの反応やアニメーションなどの動的な振る舞いを加えるために使われます。現在のほぼすべてのWebサイトでJavaScriptが使われており、Web開発に欠かせない言語です。
試験で出るポイント
R(アール)は、統計解析やデータ分析に特化したプログラム言語です。データの集計、グラフの作成、統計的な検定などを手軽に行うことができ、データサイエンスの分野で広く利用されています。
プログラム言語の比較
Section titled “プログラム言語の比較”代表的な言語の特徴を表にまとめます。
| 言語 | 翻訳方式 | スタイル | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| C | コンパイラ型 | 手続き型 | OS開発、組込みシステム |
| Fortran | コンパイラ型 | 手続き型 | 科学技術計算 |
| Java | コンパイラ型 | オブジェクト指向 | 業務システム、Androidアプリ |
| C++ | コンパイラ型 | オブジェクト指向 | ゲーム開発、高性能アプリ |
| Python | インタプリタ型 | スクリプト言語 | AI・データ分析、Web開発 |
| JavaScript | インタプリタ型 | スクリプト言語 | Webページの動的処理 |
| R | インタプリタ型 | スクリプト言語 | 統計解析・データ分析 |
試験で出るポイント