プログラミング言語とは？基礎知識と種類一覧、できることなどを解説
プログラミング言語はコンピュータに命令を与えるための言語のことで、さまざまな種類があります。そのため初心者は「どのプログラミング言語を学ぶべきか？」と迷うこともあるでしょう。
それぞれの言語には独自の特徴と用途があり、どの言語を選ぶかでできることが大きく変わります。この記事では、プログラミング言語の基礎知識や主な種類、各言語がどのようなことに使われるのかを解説します。
プログラミングの世界に一歩踏み出すための参考にしてください。
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プログラミング言語とはどういうもの？
プログラミング言語とは、コンピュータに指示を出すための形式化された言葉や記号のことをいいます。開発者はこれを使ってコンピュータが実行すべき操作や処理の手順を記述します。
プログラミング言語には文法や構文があり、それに従ってコードを記述することでコンピュータに具体的なタスクを実行させることができます。たとえば数値計算やデータ処理、Webアプリケーションの作成など、さまざまな用途に応じた言語や構文が存在します。
記号や数字が羅列されているため一見難しそうに見えますが、やっていることは主に「演算」「条件分岐」「ループ（繰り返し）」です。
プログラミング言語の種類【一覧表】
プログラミング言語はメジャーなものからマイナーなものまで、世界中に約200種類以上が存在します。中でもとくに有名でよく使われている言語は以下になります。
| プログラミング言語 | 用途 | 習得難易度 | できること |
| JavaScript | Web開発 | 普通 | Webサイト、フロントエンド開発 |
| Python | データ解析・科学計算 | かんたん | データ分析、機械学習、Webアプリケーション |
| Java | アプリケーション開発 | 普通 | デスクトップアプリケーション、Androidアプリ開発 |
| PHP | Web開発 | 普通 | サーバーサイドスクリプト、動的Webサイト構築 |
| HTML/CSS | Web制作 | かんたん | Webページのスタイリング、レイアウト |
| C# | アプリケーション開発 | 普通 | Windowsアプリケーション、ゲーム開発 |
| C++ | システム・低レベル | 難しい | 高性能アプリケーション、ゲーム開発、システムプログラミング |
| TypeScript | Web開発 | 普通 | 型安全なJavaScript、フロントエンド開発 |
| Ruby | プログラミング学習 | かんたん | Webアプリケーション開発（Ruby on Rails） |
| C | システム・低レベル | 難しい | システムプログラミング、組込みシステム |
| Swift | アプリケーション開発 | 普通 | iOSアプリ開発 |
| R | データ解析・科学計算 | 普通 | 統計解析、データ可視化 |
| Objective-C | アプリケーション開発 | 普通 | iOSアプリ開発（古い） |
| Shell | スクリプト・自動化 | かんたん | システム管理、自動化スクリプト |
| Scala | プログラミング学習 | 普通 | 分散処理、関数型プログラミング |
| Go | システム・低レベル | 普通 | 高パフォーマンスなサーバーサイドアプリケーション |
| PowerShell | スクリプト・自動化 | 普通 | Windowsシステム管理、自動化スクリプト |
| Kotlin | アプリケーション開発 | 普通 | Androidアプリ開発、サーバーサイドアプリケーション |
| Rust | システム・低レベル | 難しい | 高性能システムプログラミング、安全なメモリ管理 |
| Dart | プログラミング学習 | 普通 | クロスプラットフォームアプリケーション（Flutter） |
プログラミング言語が生まれた背景
最初のプログラミング言語は1940年代、初期コンピュータのために設計されました。主に機械語やアセンブリ言語としてハードウェアに直接指示を与えるもので、より高レベルの命令セットを提供しプログラミングの効率を向上させました。
1950年代にはより抽象的な高級言語が登場し、プログラマーは機械語やアセンブリ言語に直接触れることなく、より人間に近い形式でコードを記述できるようになりました。たとえば「Fortran」は科学計算用に開発され「COBOL」はビジネスデータ処理用に設計されています。
1970年代から1980年代には、オブジェクト指向プログラミング言語（OOP）が登場し、プログラムの設計と管理がより効率的になりました。言語としては「C++」や「Smalltalk」がこの時期に開発されています。
1990年代以降はインターネットの普及とともに、Web開発向けのプログラミング言語が重要性を増しています。「JavaScript」や「PHP」をはじめ、また「Python」や「Ruby」などより簡単で強力な言語設計も登場し、データ解析やアプリケーション開発の分野で広く利用されています。
プログラミング言語の仕組み
プログラマーが書いたソースコードは、まず「コンパイラ」や「インタプリタ」によって処理されます。
コンパイラはコード全体を解析し、実行可能な「バイナリコード」または「機械語」に変換します。一方、インタプリタはコードを逐次解析しながら実行します。
バイナリコードは0と1で構成されるもので、コンピュータが直接処理できる形式です。またプログラムには「抽象化」や「データ型」が使われ、複雑な処理を簡潔に表現したり、異なる種類のデータを適切に扱ったりします。
このようにプログラミング言語は人間とコンピュータ間の橋渡しをし、プログラムの実行を可能にしています。
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プログラミング言語にできることは？
ここでは、プログラミング言語にできることをご紹介します。
Webサイトのデザイン
プログラミング言語を使ってWebサイトのデザインを行う際、主に「HTML」「CSS」「JavaScript」の3つが重要な役割を果たします。
HTMLはWebページの基本的な構造を構築し、テキスト、画像、リンクなどの要素を配置します。CSSはこのHTML構造にスタイルを適用し、色やフォント、レイアウトを設定して、視覚的なデザインを整えます。
さらにJavaScriptはユーザーの操作に応じた動的な機能を追加し、アニメーションなどの要素を実現します。
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アプリケーション開発
世の中の多くのアプリケーションも、プログラミングを用いて開発されています。
たとえば「Java」や「PHP」はモバイルアプリの開発に使われ、スマートフォンのプラットフォーム向けに特化したアプリケーションを作成できます。一方「Python」や「Ruby」はデスクトップアプリやWebアプリケーションの開発に利用され、データ処理やWebサービスの構築に向いています。
これらの言語は、アプリケーションの機能やパフォーマンスを決定するロジックを記述し、ユーザーインターフェースを設計するためのツールを提供します。
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電子機器の制御
電子機器は、センサーやアクチュエーターなどのハードウェアコンポーネントを使用して、特定のタスクを実行しますが、これらを正確に制御するためにはソフトウェアが必要です。
プログラミング言語を使用することで、ハードウェアの動作を制御し、機能を実現するための指示を出すことができます。たとえば「C」や「C++」は組込みシステムの開発に広く使われ、マイクロコントローラやプロセッサに直接アクセスして高効率な制御を行います。
また「Python」や「Rust」はより高レベルな抽象化を提供し、複雑な制御タスクを簡潔に記述できるため、プロトタイピングや研究開発に利用されます。
AI・機械学習の開発
プログラミング言語はAIや機械学習の開発において不可欠です。
とくに「Python」は豊富なライブラリやフレームワークが充実しており、データの前処理、モデルの構築、学習、評価を効率的に行うために広く使用されています。「R」も統計解析に特化したツールが多く、データ分析や可視化に適しています。
さらに「Java」や「C++」は、パフォーマンスが重要な大規模システムやリアルタイムアプリケーションで利用されることが多いです。
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将来性のあるプログラミング言語は？
将来性のあるプログラミング言語として注目されているのは「Python」「Rust」「Go」です。
Pythonはそのシンプルな文法と強力なライブラリの豊富さから、データサイエンス、機械学習、Web開発など多岐にわたる分野で広く使われています。とくにAIやビッグデータの分野での需要が高まっており、今後も成長が見込まれます。
Rustはメモリ安全性とパフォーマンスを両立する言語として、システムプログラミングやパフォーマンスが求められるアプリケーションでの利用が増加しています。
Go（Golang）は、シンプルで効率的な設計が特徴で、とくにクラウドサービスや分散システムの開発に適しています。スケーラビリティや並行処理に強みを持ち、今後のクラウドコンピューティングやサーバーサイド開発での需要が期待されます。
どれにするか迷ったら、中でももっとも需要が伸びている「Python」を選択するのが間違いないでしょう。
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まとめ
プログラミング言語はコンピュータに指示を出すための基本的なツールであり、各言語には異なる特性や用途があります。
基本的な知識を身につけることでプログラミングの世界が広がり、様々なアプリケーションやソフトウェアの開発が可能になります。
言語の選択肢が豊富であるため、自分の目的や興味に合った言語を学ぶことでより効果的にスキルを活かし、プロジェクトを成功に導くことができるでしょう。
