C++ のパワーを解き放ちます。 マスターするための初心者向けガイド… | アルスラン・ミルザ | | 中くらい

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C++ を学ぶエキサイティングな旅を始める準備はできていますか?

プログラミングの世界は広大で多様であり、C++ は最も強力で用途の広い言語の 1 つです。 超高速のパフォーマンスと豊富な機能を備えた C++ は、高性能のアプリケーションやシステムを作成しようとしている人にとって最適な選択肢です。

しかし、どこから始めますか?

C++ をマスターするまでの道のりは、特に初心者にとっては困難に思えるかもしれません。 しかし、恐れる必要はありません。 適切なリソースと少しの決意があれば、すぐにプロのように C++ コードを記述できるようになります。

まず最初に、基本について説明しましょう。 C++ は、変数、データ型、制御構造、および関数の基礎の上に構築された言語です。 これらの構築ブロックは、すべての C++ プログラムが構築される基盤です。 C++ の達人になるには、これらの概念を徹底的にマスターする必要があります。

しかし、心配しないでください

C++ の基礎を学ぶことは、思っているよりも簡単です。 int、char、double などの基本的なデータ型を学習することから始めることができます。 これらを理解したら、if-else ステートメントやループなどの制御構造に進むことができます。 これらにより、プログラムのフローを制御し、希望どおりに動作させることができます。

目次

C++ では、プログラム内でデータを格納および操作するために変数が使用されます。 それらは、プログラムでデータを保存および操作するための基盤です。 変数には、整数の int、10 進数の float、文字の char など、特定の型があります。

また、プログラム内で値を参照するために使用される特定の名前もあります。 C++ で変数を宣言するための基本的な構文は次のとおりです。

type variable_name;

たとえば、「age」という整数変数を宣言するには、次の構文を使用します。

int age;

変数が宣言されると、代入演算子 (=) を使用して値を代入できます。

例えば:

age = 25;

変数の宣言中に値を直接割り当てることもできます。

int age = 25;

C++ では、変数の型とサイズを定義するためにデータ型が使用されます。 これらは、変数が格納できるデータの種類と、そのデータがメモリ内でどのように表現されるかを決定します。 C++ の基本的なデータ型には次のものがあります。

  • int (整数): -1、0、100 などの整数。
  • float (浮動小数点数): 3.14 や -0.01 などの 10 進数。
  • double (倍精度浮動小数点数): float よりも精度の高い 10 進数。
  • char (文字): ‘a’ や ‘$’ などの単一の文字または記号。
  • bool (boolean): true または false の値。

これらの基本的なデータ型に加えて、C++ は配列、構造体、クラスなどの他の多くのデータ型もサポートしているため、より複雑なデータ構造を作成できます。

typedef および struct または class キーワードを使用して、ユーザー定義のデータ型を定義することもできます。

typedef int MyInt;
MyInt a = 10;

struct MyStruct {
int x;
int y;
}
MyStruct myStruct;

基本的なデータ型に加えて、C++ は次のような他のいくつかのデータ型もサポートしています。

  • 配列: インデックスを使用してアクセスされる、同じ型の変数のコレクション。
  • ポインタ: 別の変数のメモリ アドレスを保持する変数。
  • 参照: 同じメモリ アドレスを持つ別の変数のエイリアス。
  • enums: 名前付き整数定数のセット。
  • 文字列: 通常、テキストの格納に使用される一連の文字。

C++ は、テンプレートなどのより高度なデータ型もサポートしています。これにより、複数の型のデータを操作できる汎用クラスと関数を作成できます。クラスとオブジェクトは、メソッドとプロパティを使用してカスタム データ型を定義する方法を提供します。

typedef および struct または class キーワードを使用して、ユーザー定義のデータ型を定義することもできます。

typedef int MyInt;
MyInt a = 10;

struct MyStruct {
int x;
int y;
}
MyStruct myStruct;

また、C++ には new 演算子と delete 演算子を使用した動的メモリ割り当てのサポートが組み込まれていることにも注意してください。これにより、実行時にサイズを変更できる変数とデータ構造を作成できます。

制御構造は、プログラムの実行の流れを制御するために使用される C++ のステートメントです。 特定の条件またはイベントに基づいて、ステートメントを実行する順序を指定できます。 C++ の主な制御構造には、次のものがあります。

  • 条件付きステートメント: これらのステートメントを使用すると、特定の条件が true か false かに基づいて、さまざまなコードを実行できます。 最も一般的な条件ステートメントは「if」ステートメントで、特定の条件が true の場合にコード ブロックを実行できます。 また、条件が true の場合に 1 つのコード ブロックを実行し、条件が false の場合に別のコード ブロックを実行できる “if-else” ステートメントもあります。
  • ループ ステートメント: これらのステートメントを使用すると、特定の条件に基づいてコード ブロックを複数回実行できます。 最も一般的なループ ステートメントは、「for」ループ、「while」ループ、および「do-while」ループです。 ループを実行する回数がわかっている場合は「for」ループ、条件が真である限りループを実行したい場合は「while」ループ、「do-while」ループはループは「while」ループに似ていますが、ループ本体を少なくとも 1 回実行します。
  • ジャンプ ステートメント: これらのステートメントを使用すると、プログラムの別の部分に制御を移すことができます。 最も一般的なジャンプ ステートメントは、「break」、「continue」、および「return」です。 「break」は、ループまたは switch ステートメントから抜け出すために使用されます。 「continue」は、ループの現在の反復をスキップするために使用されます。 「return」は、関数を終了し、値 (ある場合) を返すために使用されます。

これらの制御構造はそれぞれ、さまざまなシナリオでさまざまなロジックで使用されます。 これらは、コードをより読みやすく、保守しやすく、効率的にするために使用されます。

関数は、あらゆる C++ プログラムの心臓部です。 これらを使用すると、コードを整理し、小さくて管理しやすいチャンクに分割し、再利用と保守を容易にすることができます。 関数をしっかりと理解すれば、エレガントで保守しやすいコードをすぐに記述できるようになります。

関数には次のプロパティがあります。

  • それらには名前があり、プログラムで関数を呼び出すために使用されます。
  • これらは、引数とも呼ばれる 0 個以上の入力パラメーターを取り、関数にデータを渡すために使用されます。
  • 関数からデータを渡すために使用されるゼロまたは 1 つの出力値 (戻り値とも呼ばれます) を返します。
  • それらには、関数が呼び出されたときに実行されるコードである本体があります。

C++ で関数を定義するための基本的な構文は次のとおりです。

return_type function_name(parameter_list) {
// function body
}

たとえば、2 つの整数を入力として取り、それらの合計を出力として返す「add」という名前の関数は、次のように定義できます。

int add(int a, int b) {
return a + b;
}

関数は、関数名の後に必要な入力パラメーターを含む一連の括弧を使用して、プログラムの他の部分から呼び出すことができます。

int result = add(3, 4); // result will be 7

C++ は、関数のオーバーロードもサポートしています。これは、名前が同じでパラメーター リストが異なる 2 つ以上の関数を持つことを意味します。 また、関数テンプレートもサポートしています。これは、複数の種類のデータを操作できる単一の関数を作成することを意味します。 関数は C++ プログラミング言語の最も重要な機能の 1 つであり、ほぼすべての C++ プログラムで広く使用されています。

配列と文字列は、データのコレクションを格納および操作するのに最適なツールです。 配列と文字列の操作方法を学ぶことは、C++ マスターになるための重要な部分です。

配列と文字列はどちらも、データのコレクションを格納および操作するために使用されますが、いくつかの重要な違いがあります。

配列は、インデックスを使用してアクセスされる、同じ型の変数のコレクションです。 それらは、同じ型の一定数の値を格納および操作するのに役立ちます。 たとえば、配列を使用して、生徒の成績のリストや一連の座標を格納できます。

C++ では、配列は、要素の型、配列の名前、および角括弧内のサイズを指定することによって宣言されます。

int numbers[5];

一方、文字列は、通常はテキストの格納に使用される一連の文字を格納および操作するために使用されます。 C++ には、「string」クラスによる文字列のサポートが組み込まれています。 文字列は、通常の変数のように宣言および初期化できます

string name = "John";

配列と文字列はどちらも C++ プログラミングで広く使用されており、効率的で保守しやすいコードを開発するには、配列と文字列を効果的に使用する方法を理解することが重要です。 C++ プログラミングを習得するには、ループ、検索、並べ替え、連結などの配列と文字列の操作に慣れることが重要です。

それに加えて、C++ は、データのコレクションを操作するために広く使用されている vector、deque、list などのいくつかのライブラリとクラスも提供します。 これらのライブラリの使用法とパフォーマンスを理解することも重要です。

基本をしっかりと理解したら、ポインタ、クラス、テンプレートなどのより高度なトピックに飛び込むことができます。 これらの強力な機能により、さらに強力で効率的なプログラムを作成できます。

ポインター、クラス、およびテンプレートは、C++ プログラミング言語の高度な機能です。

ポインタは、別の変数のメモリ アドレスを保持する変数の一種です。 これらを使用すると、プログラムのメモリを直接操作できます。これは、動的なデータ構造を作成したり、低レベルのシステム関数を操作したりするのに役立ちます。 ポインターは、アスタリスクを配置することによって宣言されます

int x = 10;
int* p = &x;

変数名の前に.

ここで p は x へのポインタです

class MyClass {
public:
int x;
void doSomething();
}

クラスは、メソッドとプロパティを使用してカスタム データ型を定義する方法です。 クラスは、コードを整理してカプセル化する方法を提供し、コードをよりモジュール化して再利用可能にします。 クラスは「class」キーワードを使用して定義され、メンバー変数とメンバー関数を含めることができます。

template
T max(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}

テンプレートは、複数のタイプのデータを操作できる汎用クラスと関数を作成する方法です。 これらを使用すると、同じコードの別のバージョンを作成することなく、異なるデータ型で再利用できるコードを作成できます。 テンプレートは「template」キーワードを使用して定義され、型パラメーターは山括弧 <> 内で指定されます。

これらの機能は高度な C++ プログラミングで使用され、基本的な C++ プログラムを作成するために知っている必要はありませんが、高度で効率的な C++ プログラムを開発したい場合は習得することが重要です。 これらの機能をいつどのように使用するかを理解すると、コードがより柔軟で強力になります。

C++ を学ぶ最善の方法は、手を汚してコードを書き始めることです。 練習は、プログラミング言語を習得するための鍵です。 コードを書いて問題を解決する練習をすればするほど、慣れて上手になります。

C++ は大規模で複雑なプログラミング言語であり、それを習得するために必要なコードの量と時間は、個人や背景によって異なります。 C++ 言語と標準ライブラリには多数の機能が含まれており、それらすべてを習得するにはかなりの時間と練習が必要です。

C++ コードのサイズは、特定のアプリケーションまたはプロジェクトによって大きく異なります。 単純なプログラムは数行のコードだけで構成される場合がありますが、ゲーム エンジンや金融アプリケーションなどのより複雑なプログラムには、数万行または数百万行のコードが含まれる場合があります。

C++ 言語自体は、STL (標準テンプレート ライブラリ) やその他の一般的に使用されるライブラリと比較して比較的小さいことに注意してください。 また、OOP (オブジェクト指向プログラミング) 機能を使用しない C++ コードを記述することも可能であり、コードがより単純で小さくなります。

C++ の習得には、個人のこれまでの経験、学習スタイル、および言語の学習と実践に費やす時間に応じて、数か月から数年かかる場合があります。

いずれにせよ、それはコードのサイズや時間ではなく、言語の概念、機能、および原則を理解し、それらを適用して問題を解決し、効率的で保守可能なコードを作成できることです。

何を求めている? C++ の力を解き放ち、素晴らしいアプリケーションの作成を今すぐ始めましょう! 適切なリソースと少しの決意があれば、すぐに C++ の達人になります。

「プログラミングは単に言語を学ぶことではなく、論理的かつ構造化された方法で考える方法と、問題を解決する方法を理解することです。 それは、機械に私たちがやりたいことをさせる方法を教えてくれる学問です。」

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