【C++言語入門】 第1回 こんにちわ～

https://youtu.be/gpaAgWnLVSs

$四国めたん:\textcolor{pink}{四国めたん: }$教師役ですわ

$ずんだもん:\textcolor{lime}{ずんだもん: }$生徒役なのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ こんにちは。四国めたんです

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ずんだもんなのだ。こんにちはなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 今回から皆さんと一緒に、C++言語によるプログラミングを勉強していくわよ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 初心者でもわかるように簡単な説明とするつもりですわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 最初はプログラミングに関する用語など、わからない言葉も出るかもしれないわね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ わからない言葉はあとで説明するので、今はスルーしていいのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 第1回は "Hello World!!"の表示 を行いますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ プログラマーなら必ず通るみちなのだ

ようやくC++ですか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 【C言語超入門】では、超初心者向けにC言語でのプログラムの書き方の基本を解説してきましたわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ けっこう、長かったのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 今回からは、初心者向けにC++言語でのプログラムの書き方の基本を解説していきますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ よろしくなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ なぜ、解説がこの順番になったかといいますと、歴史的な順番ということも、もちろんありますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ そうなのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ でも、一番の理由は、C++言語がC言語にOOP(Object Oriented Programming)の概念を導入して作られた、上位互換の言語だからですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ つまり、C言語の知識があれば、それにプラスアルファする形でC++言語を理解することができるということか

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その通りですわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ という訳で、今後の解説は【C言語超入門】の知識があることを前提として進めていきますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ わかったのだ

とにもかくにもHello world

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ では早速Visual Studioを使ってC++言語での最初のプログラムを作成して行きましょう

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ Visual Studioは、すでにインストールされていて、準備万端なのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ まだの方は、【C言語超入門】 付録1 Visual Studioのインストールを確認してインストールしておいてくださいね

Visual Studio起動

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 先ず、"スタート"からVisual Studio 2022を選び、起動しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ Visual Studioのスタート画面が表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ "新しいプロジェクトの作成"をクリックしますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ "新しいプロジェクトの作成"ウィンドウが表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 右側上部の"すべての言語"と表示されているプルダウンから"C++"を選択しますわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 次に"すべてのプラットフォーム"と表示されているプルダウンから"Windows"を選択しますわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 最後に"すべてのプロジェクトの種類"と表示されているプルダウンから"コンソール"を選択しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 右側のプロジェクトの種類の表示が変わるはずなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ "空のプロジェクト"を選択して"次へ"ボタンをクリックしますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ "新しいプロジェクトを構成します"ウィンドウが表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そのまま"作成"ボタンをクリックしますわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ なお"プロジェクト名"や"場所"、"ソリューション名"等については、適当に変えても問題ありませんわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 今回は、"プロジェクト名"と"ソリューション名"を"Project2"にしたのだ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ Visual Studioの作業ウィンドウが開いたのだ

プログラムファイルを作成しよう

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ それではプログラムを作成していきましょう

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ よろしくなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ まず、"ソリューションエクスプローラー"で"Project2"を右クリックしますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ メニューが表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ "追加"→"新しい項目..."を選択しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ "新しい項目の追加"ダイアログが表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ "FileName.cpp"と表示されている部分を"hello_world.cpp"に変更して"追加"ボタンをクリックします。

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 拡張子は".cpp"なのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ はい、C言語のファイルの拡張子".c"とは異なるので、注意して下さいね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ りょうかいなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 作業ウィンドウに"hello_world.cpp"のエディットペインが表示されるので、次のようなコードを記述しますわ

#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[]) {
  std::cout << "Hello World!!" << std::endl;
  return 0;
}

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ さっそく実行するのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ツールバーの"ローカルWindowsデバッガー"をクリックするか、$F5\fcolorbox{blue}{lightgray}{F5}$を押すと、コードが実行されますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ コンソールが表示されて"Hello World!!"と表示されたのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ なにかキーを押せばコンソールが閉じ、コードの実行が終了しますわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ちなみに、コンソールが表示されない場合はコードに間違いがあるかもしれませんので、コードを確認して下さいね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ わかったのだ

拡張子

C++言語のプログラムファイルの拡張子は".cpp"のほかに".cc"を使う場合があります

他にも".cxx"等も使われるようです

OSやコンパイラ等の環境によって、デフォルトで推奨されている拡張子が異なるようです

プロジェクトとして統一されていれば、どの拡張子をしようしても問題ありません

Visual Studio など、最近の環境では".cpp"が推奨されているようです

各行を解説していくよ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ところで、今回の"Hello World"は、C言語の時とはかなり違うのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そうですわね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ くわしく教えてほしいのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ わかりましたわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ それらの違いを順番に解説していきますわね

#include <iostream>

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ところで、#includeディレクティブについては覚えていらっしゃいますか？

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ヘッダーファイルを読み込む指示だったのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その通りですわね

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そして、#includeディレクティブについては、C++言語でもC言語と同様に使用できますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ そうなのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ はい、例えばprintf関数を使用するために#include <stdio.h>としても問題ありませんわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ でも、今回、指定されているファイル"iostream"には、拡張子".h"が付いていないのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そうですわね

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 実は、C++言語には、C言語の 標準Cライブラリ に相当する、 標準C++ライブラリ が存在しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ そうなのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ はい、ですので、C++言語では、 標準C++ライブラリ を使用するのが一般的ですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ なるほどなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そして、 標準C++ライブラリ のヘッダーファイルには、現状、拡張子が付いていないのですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ えぇ～、そうなのか！！

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ですので、今回インクルードした"iostream"ファイルには、".h"などの拡張子は付けないのですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ なるほどなのだ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ところで 標準Cライブラリ の関数は、そのまま使えるのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 使えますわね

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ただ、 標準Cライブラリ の関数を使用する際のヘッダーファイルについても、別途、拡張子がないファイルが用意されていますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ printfとかなら"stdio"という名前のファイルになるのか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 惜しいですわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ それらのファイルは、 標準Cライブラリ で使用するファイル名の拡張子を取って、先頭に"c"を追加した名前となりますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ つまり、"stdio.h"は"cstdio"に、"stdlib.h"は"cstdlib"となるのか...

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その通りですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ところで、"iostream"はどのような定義や宣言を行っているのだ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ あとで説明しますが、"cout"などのコンソールへの入出力などを定義、宣言していますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ "stdio.h"の代わりということか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ まぁ、そんな感じですわね

int main(int argc, char* argv[])

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 次に、int main(int argc, char* argv[])以下はプログラムの本体となりますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 【C言語超入門】で使っていたメイン関数void main()とは違っているのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ どちらを使ってもかまわないのですが、今回からは、この形式のメイン関数を使っていきますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ なるほどなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ ちなみに、"argc"はプログラム実行時に指定した引数の数、"argv"は引数の文字列の配列ですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 当面は使わないのでスルーするのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ そうですわね

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ なお、戻り値は整数となりますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ どのような値を返すのだ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 一般的には、プログラムの実行が成功した場合には0、失敗した場合にはそれ以外の整数を返しますわね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ これも基本的には0を返しておくのだ

std::cout << "Hello World!!" << std::endl;

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 最後に、std::cout << "Hello World!!" << std::endl;はプログラムの本体ですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 何をしているのだ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ コンソールに"Hello World!!"という文章を表示させていますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ printfでもいいのではないか？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ まぁ、printfでもOKなのですが、今回は敢てC++流のコンソール出力をおこなってみましたわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ りょうかいなのだ

std::cout

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ところでstd::coutとは何なのだ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ std::coutは、"iostream"で宣言されている変数で、ここに 流し込まれた 文字列や数値がコンソールに表示されますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 流し込む ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その説明は後回しですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 少し待つのだ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ まずはstdの説明をお願いするのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ わかりましたわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ stdは 名前空間 もしくは namespace と呼ばれるもので、 標準C++ライブラリ の関数や定義は、殆どが std名前空間 に属しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ 名前空間 ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ はい、関数や定義が属している 名前空間 は、コロンを2つ"::"で区切ることで示すようにしますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ チョッと、いきなりすぎて良く判らないのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ このあたりは後の回で詳しく説明するので、今は「そんなものがあるんだ」程度に思ってスルーしてください

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ む～、わかったのだ

<<

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 次に、二重の小なり"<<"は演算子ですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ つまり、イコール"="や四則演算子"+-/*"と同じというわけか...

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その通りですわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 一般的には 挿入演算子 と呼ばれますわね

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ なるほどなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ std::coutに対しては、文字列や数値を 流し込んで コンソールに表示しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ なるほど、 流し込む とは、 挿入演算子 で文字列や数値を 挿入 することか

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ その通りですわ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ また、 挿入演算子 は、文字列や数値を 挿入 後にstd::coutを、そのまま返しますわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ つまり、 挿入演算子 は連続して使うことができるということか...

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ はい

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ ところで、最後の std::endl は何なのだ？

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 改行"\n"とほぼ同じですわ

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ りょうかいなのだ

まとめ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ お疲れさまでした

$ずんだもん:\footnotesize \textcolor{lime}{ずんだもん:}$ おつかれさまなのだ

$四国めたん:\footnotesize \textcolor{pink}{四国めたん:}$ 以上ですべてのプログラマーがいちどは通る道、 "Hello World!!"の表示 を終了しますわ