【入門/C言語のプログラム】ゲームプログラム入門「C言語のプログラムについて」のご紹介

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今回は、ゲームプログラム入門「C言語のプログラムについて」をご紹介します。

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プログラムとは何でしょうか?ここではプログラムの仕組みから、インタプリタとコンパイラについて、説明していきます。

プログラムとはコンピュータにプログラムするためには、プログラミング言語を使うのですが、具体的にはどうするのでしょうか?言語というからには、人が理解できる「文」があるのです。

プログラムとは、この文の集まりのことををいいます。例えば、パソコンのワープロソフトで文章を入力したり、携帯電話でメールをやり取りしたりするとき、その正体はすべてコンピュータが理解できるように作られたプログラムと呼ばれるものになるわけです。

それは、人がもっと理解できるように作られた文の集まりであるソースコードというものなのです。

ソースコードは、コンピュータが理解できるように最終的には0と1に変換されます。また、この文の集まりが多ければプログラムのサイズは大きくなり、少なければ小さくなります。ちなみに、コンピュータの世界では、プログラムとソフトウェアは同じものを指します。

これから、C言語で作成できるプログラムについて説明していきますが、その前にプログラムの仕組みについて考えてみましょう。

ワープロソフトは、キーボードから入力された文字を画面に表示したり、プリンタによる印刷をします。

もう少し詳しく説明すると、キーボードを通して入力された文字を、データとして受け取ったワープロソフトは、コンピュータに画面や用紙の適切な位置に表示する計算(演算)を指示して、その結果を画面やプリンタを通して出力させているということになります。

この一連の流れ、入力→演算出力は、ワープロソフトのプログラムだけでなく、すべてのプログラムにおいて共通です。プログラムの仕組みは、基本的にどれも同じパターンなのです。

0と1だけの数字の世界を2進数といいます。コンピューターは、2進数によってプログラムを処理します。

コンピュータが、なぜ2進数で処理するのかを説明すると、コンピュータは、電流が流れる(電圧がかかる・・・1)か流れない(電圧がかからない・・・0)かを基本として構成されていることもありますが、効率よく数を扱うには、最低でも0と1があれば問題がないからです。

高級言語で作成されたソースコード(おおもとになるプログラムの文字列)は、インタプリタ、またはコンパイラを用いて機械語に翻訳されます。

インタプリタは、ソースコードを1ステップずつ解釈しながら実行していきます。それに対してコンパイラは、すべてのソースコードを一度に機械語に翻訳してプログラムを作ります。

作成されたプログラムは、必要なときにユーザーが実行します。翻訳と実行が一度に実行されるので、インタプリタのほうが手軽にプログラミングすることができます。しかし一般的には、コンパイラによって機械語に翻訳されたプログラムのほうが、インタプリタによる実行より処理が速くなります。

インタプリタ 1行ずつ翻訳して、1行ずつ実行します。翻訳しながら実行するので処理が遅いですが、反面、プログラムの間違いが見つけやすくなります。

コンパイラ すべてのソースコードをまとめて翻訳します。そのため処理は速いですが、プログラムの間違いは見つけにくくなります。

インタプリタとコンパイラの違いは、英語から日本語への翻訳にたとえることができます。インタプリタは、一文一文を話した直後に日本語へ翻訳しますが、コンパイラは、英語で全文を話し終わったあと、その内容をまとめて翻訳するというものだと考えてください。

インタプリタ系の言語としては「Basic」や「Perl」、コンパイラ系の言語としては「C」「C++」などがあげられます。ちなみに「Java」は、バイトコード(Javaコンパイラによって翻訳されたコンピュータの理解できるコード)へのコンパイルが必要な特殊なインタプリタ言語です。

ここで、C言語と文字コードについて簡単に紹介しておきます。コンピュータは、文字を扱うとき、人のように文字を理解しているわけではありません。コンピュータは、文字を「0と1からなる」数値の列として扱います。この数値の列のことを「文字コード」といいます。

文字コードには様々な種類があります。よく知られているものをあげると、英数字を扱う文字コードとしてASCII(アスキー)コードが、日本語の文字を扱う文字コードとしてShift-JIS(シフトジス)が、アジアの言葉を扱う文字コードにはEUC(イーユーシー)などがあります。

C言語が扱う文字コードは、Unicode(ユニコード)というものですが、これは、世界共通の文字コードです。コンピュータの世界は欧米が起源になっているので、これまでアルファベットや数字などは1バイトコード、漢字やかなは2バイトコードなどとなっていて英語圏で作られたソフトウェアを日本語化するのをいつも難しくしていました。

それに対してUnicodeは、アルファベットも、数字も、漢字も、かなも、とにかく全部2バイトコードとして扱うので、言語の違いによる修正が不要になります。

バイトとは8つのビット(bit)を集めた情報量を表す単位です。1ビットは「0か1か」の2種類の情報を表すので、1バイトは2の8乗=256種類の情報を表現できます(00000000から11111111まで)。アルファベットや数字は、1バイトで全部の文字を表現できますが、漢字は7000文字以上あるため、2バイト=2の16乗(6万5536種類)で表現します。

「0か1か」の、1つのまとまりをビットといいます。つまり、1ビットで2つの状態を表すことができます。これを2つ(2ビット)使えば、4つの、3つ(3ビット)使えば、8つの状態を表すことができます。8ビットのことを、1バイトといいます。

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