PROGRAMMING

プログラマーになるために知っておくべき概念【プログラミング初心者ガイド】

この記事でわかること
・初心者が知っておくべきプログラミングについての知識

今回もこんな感じでやっていきたいと思います。

プログラミング言語とは?

プログラミングの世界を理解したところで、実際にプログラマーになるためには何を学ぶ必要があるのかを考えてみましょう。まず、全体的にプログラミングの基礎となる「プログラミング言語」から始めます。

私たちが人間の言語を使ってコミュニケーションをとるように、コンピュータとのコミュニケーションにもプログラミング言語が使われます。

プログラミング言語とは、正式な表記法やルールの集合体です。その言語のあらかじめ決められたルールに基づいて命令を生成したり、アルゴリズムを実装したりします。そして、コンピュータは、そのテキストから出力を生成することができます。

プログラミング言語にはたくさんの種類があり、それぞれ異なる目的、スタイル、専門性を持っています。ここでは、最も人気のある10種類のプログラミング言語を紹介します。

Java: プログラミング言語の中では、最も古くから使われている言語の一つです。大学や大規模な企業で使われています。

Python:多くの初心者に好まれる非常に使いやすい言語です。構文がシンプルで明確なので、多くの初心者がPythonから始めます。

Ruby:Pythonと似ていますが、初心者に優しい言語として知られています。読みやすく、プログラミングは楽しいものでなければならないという考えに基づいて作られています。

JavaScript: ウェブ開発のためのテキストベースの言語です。JavaScriptはすべてのWebサイトの基礎となっています。

C: これは元々のプログラミング言語の一つで、親言語のようなものです。C言語は学ぶのが難しいことで知られていますが、高性能なアプリケーションには最適です。

C++: この言語はC言語をベースにしており、古い言語に新しい機能を追加しています。また、古い言語であり、学習曲線が少し難しいことで知られています。多くの大学では今でもC++を教えています。

C#: Microsoftによって作られたこの言語は、CとC++をベースにしており、大規模なウェブサイトのような本当に堅牢なものを作ることができます。

PHP: これはHTMLを使ってウェブサイトを作るスクリプト言語ですが、他の多くの用途で使われるようになりました。

Swift: Appleによって開発されたこの言語は、iOSやMac OSのアプリに最適です。PythonやRubyと似たようなデザインで、シンプルで学習しやすいです。この分野では、より多くの Swift プログラマーを獲得しようという動きがあります。

Objective-C: これは古い言語で、ゆっくりとSwiftに取って代わられつつありますが、ソフトウェア開発の歴史を語る上で重要な言語です。特にMac OS XやiPhoneのiOS上でアプリケーションを作成するのに便利です。

命令型と宣言型のパラダイム

前述したように、プログラミング言語には様々なスタイルがあります。実際、すべてのプログラミング言語はパラダイムに従って動作しています。パラダイムとは、基本的にコンピュータが論理的に問題にアプローチする方法のことです。それがその言語のスタイルです。

世の中にはさまざまなパラダイムがありますが、それらはすべて命令型と宣言型の2つに分類されます。

命令的プログラミングでは、あなたのコードをどうしたいかをコンパイラに伝えます。コンパイラにすべてのステップを与え、コンパイラは命令的コマンドを「リッスン」します。あなたは命令を与えるのであって、望む結果を与えるのではありません。

宣言型プログラミングでは、何をしたいかを記述したコードを書くことになりますが、その結果をどうやって得るかは説明しません。望む結果を与えるのであって、そこに到達するための指示を与えるのではありません。

初心者が知っておくべきパラダイムは、本当に2つしかありません。オブジェクト指向と機能的なものです。

オブジェクト指向プログラミングは、この分野を大きく支配している命令型のパラダイムです。このパラダイムでは、すべてのものがオブジェクトのように扱われます。

関数型プログラミングは、関数と呼ばれる一連のタスクを通してデータを考える宣言型のパラダイムです。

コンパイルされた言語と解釈された言語

コンピュータとのコミュニケーションに必要なツールは、プログラミング言語だけではありません。結局のところ、コンピュータはバイナリで「考える」のです。コンパイラやインタプリタは、人間が読めるコードをコンピュータが読めるコードに翻訳します。

コンパイルされた言語とは、あなたが入力したプログラムを機械が直接翻訳することを意味します。

これらはより速く、より効率的になる傾向がありますが、余分な「ビルド」のステップが必要です。しかし、インタープリタ言語では、コードを読み込んで実行するために別のプログラムが必要になります。

構文とは?

プログラミング言語での書き方を深く見ていきましょう。ここでは、コーディングの構文に慣れるために、主要な概念と語彙用語を見ていきます。

簡単に言えば、コンピュータ言語の構文とは、言語の構造を定義する一連のルールのことです。一方、意味論は論理を指します。意味論は、記号や文字、単語に割り当てられた意味を扱います。

つまり、構文とは構造と形式のことです。意味論は論理的な意味です。

キーワード

他の人間の言語と同じように、プログラミング言語には予約された意味を持つ単語があります。それがどんな言語でも意味を伝える方法です!キーワードは、あらかじめ決められた意味と用途を持つ予約語です。クロスオーバーはたくさんありますが、各プログラミング言語には独自のキーワードセットがあります。

defたとえば、キーワードは関数(タスク)を定義し、キーワードreturnはその関数を実行して結果を返します。以下を見て、それがどのように機能するかを理解したら、自分で試してみてください。

識別子

識別子はキーワードに似ていますが、これらはプログラマーがプログラム内のさまざまなエンティティにラベルを付けるために作成する名前です。これらを使用して、あるエンティティを別のエンティティと区別します。識別子を作成するには、選択したプログラミング言語で概説されている構文規則に従う必要があります。たとえば、Pythonでは、識別子は次のルールに従う必要があります。

  • 識別子は、小文字、大文字、数字(0〜9)、またはアンダースコアの組み合わせにすることができます。
  • キーワードを識別子として使用することはできません
  • 識別子には、!、@、&、$、%などの特殊文字を含めることはできません。
  • 数字で始めることはできません

変数

変数を使用すると、何度もアクセスできる情報を保存できます。これらは代数の変数に似ています。しかし、プログラミングでは、その言語の構文に従って変数に名前を付けます。変数に名前を付けることは、変数の宣言と呼ばれます。

データ型

私たちが学んだように、プログラミングはすべてデータ処理に関するものであり、言語ごとに異なる種類のデータがあります。データ型は、コンパイラまたはインタプリタに情報の使用方法を指示する分類のようなものです。それらがどのように機能するかをよりよく理解するために、一般的に使用される4つのデータ型を見てみましょう。

  1. 整数は、代数と同じように、小数のない数値です。実際、これらはプログラムで代数を実行するために使用できます。整数は変数に格納できるため、何度も使用できます。
  2. リストを使用すると、1つのグループに複数の変数を格納できます。このようにして、データのリスト全体に対してアクションと関数を実行できます。
  3. ブール値は基本的にyesまたはnoの応答です。彼らはまたはのreturnいずれTrueかになりますFalseこれらは、2つの数値または変数の同等性を比較するなど、さまざまな目的に役立ちます。
  4. 文字列は通常、Hello World!ステートメントなどのプログラミング言語のテキストです。引用符で記述されます。

条件付き

条件付きでは、条件に応じて特定のアクションを実行できます。ブール値を使用して、データが特定の要件を満たしているかどうかを判断し、その要件が満たされているかどうかをプログラムが実行する必要があるかどうかを定義します。言い換えれば、「これが本当なら、この他のことをする」とコンピュータに伝えたいのです。見てください。

では、条件に応じて特定のアクションを実行できます。ブール値を使用して、データが特定の要件を満たしているかどうかを判断し、その要件が満たされているかどうかをプログラムが実行する必要があるかどうかを定義します。言い換えれば、「これが本当なら、この他のことをする」とコンピュータに伝えたいのです。見てください。

関数

関数はアクションやコマンドのようなものです。これらのコードブロックは、呼び出されたときにのみ実行され、特定のデータを返す関数にパラメーターを設定できます。関数は、キーワードを使用して定義する必要がありますdef

関数を定義したら、それを使用してアクションを実装できます。次の関数は2つの数値を受け取り、要求された回数だけ繰り返します。

ループ

ループ、あなたは値をチェックするリストで、例えば、何度も何度も同じコードブロックを実行することができます。Pythonでは、最も一般的なループはforループです。forループは、基本的には、「リスト内のすべての項目のために、このことを行う」と述べ。ループは、指定されている場合、所定の長さが完了すると終了します。

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