C++ のおすすめの教材6選！ 【 2023年3月 最新版】

本講義はC++の基礎〜応用を完全マスターするコースです。HelloWorld〜クラス・オブジェクト指向までを10時間以上の動画で学んでいきます。

環境構築、基本的な構文、ポインタ、クラス、継承・カプセル化、多態性、コンストラクタ、STL、エラー処理など、C++の基礎をこの動画１本で学ぶことができます。

■なぜこのコースを作ったか？

C++が全てのプログラミング言語の基礎とも呼べる言語だからです。

メモリ管理のような低レイヤの部分〜オブジェクト指向を使った大規模開発まで、C++を使えばほとんどのことはできます。Webアプリ、ゲーム開発、自動運転、組み込み開発、ネットワークシステム、機械学習、競技プログラミングなど、ありとあらゆる場面でC++は使われています。

とはいえ、C++は数あるプログラミング言語の中でも最も難解と呼ばれています。C++では開発を効率的に行うため、たくさんの機能が新たに登場しています。

・基礎的な構文の仕組みが難しい
・学ぶべきことが多すぎて、どれを使ったら良いのかわからない
・クラス、オブジェクト指向で挫折してしまった
という悩みもよく聞きます。

この動画ではそんな難解と呼ばれるC++を完全攻略していきます。C++を学ぶことで活躍の幅を広げ、レベルアップを目指していきましょう。

■本講義の特徴

１、クラス・オブジェクト指向に力を入れて解説
２、そもそもなぜ？という疑問を大切にしている

特に力を入れて解説したのが、クラス・オブジェクト指向についてです。大規模開発をする上で必須の概念となっていますが、このあたりで挫折してしまう方も多いのではないでしょうか。というのも、継承・多態性・コンストラクタ・エラー処理など難しい仕組みがたくさん出てきます。

・基礎的な構文はわかるけど、オブジェクト指向で挫折してしまった
・カプセル化、継承、多態性の使い所がわからない
・学ぶべきことが多すぎて、理解が追いつかない

私自身、クラス・オブジェクト指向でかなり苦労をしてきました。そんな初学者の方に向けて、オブジェクト指向の仕組みを徹底解説しています。全てのトピックを必ず目の前で一緒にコードを書きながら解説していきます。ゼロから一緒にコードを書くスタイルを取ることで、挫折させない講義を目指しました。

また本講義は『そもそもなぜ？』という疑問を大切にしています。

・スライドで話をするだけ
・名前と機能をひたらすら列挙
・いきなり技術の説明に入る

といった内容は避けました。それだとたくさんのことを学んだは良いモノの、何がポイントか分からなくなってしまいます。
そこで、なぜ必要なのか？なぜ生まれたのか？という疑問を大切にします。技術が生まれた背景・理由が分かっていなければ、応用力が身につかないからです。
例えばクラスを説明するのにも、データ型という根本から学んでいきます。少し遠回りかもしれませんが、１つ１つ知識を抑えてステップアップしていきます。

■最後に..
私自身、C++の学習にはとても苦労をしてきました。特にクラス・オブジェクト指向は難しくて、本当に何度も挫折しました。

・なんでこの技術は必要なんだろう？
・なぜこういうコードの書き方をするんだろう？
・このコードサラッと書かれてるけど、どんな仕組みなんだろ？

という疑問に何回も悩まされてきました。技術書・ネット記事・動画などを調べながら、苦労をして学んできた経験があります。

そんな初心者の頃の私が『こんな講義があったら良いな..』と思えるコースを目指しました。みなさんの勉強のお役に立てれば幸いです。最後までお読み下さり、ありがとうございました。

※）セクション９：ポインタ、セクション10：構造体については、C言語を使って解説をしております。基本的な仕組みはC++と同じですがご注意下さい。

1. イントロ
2. イントロ
3. Cloud9による環境構築
4. Cloud9の解約
5. C++の基本的な構文
6. セクション２で学ぶこと
7. 最小単位：関数
8. #include とは？
9. ストリームと関数
10. int main ()とは？（関数の作り方）
11. 名前空間について
12. std::endlと\nの違い
13. ターミナルへの出力
14. 文字列・数値
15. 文字列と数値の違い
16. 文字・数字の出力
17. 数値の出力
18. 文字列と数値の組み合わせ
19. 数値を使った計算
20. 小数を扱う方法
21. 変数
22. 変数とは何か？
23. メモリICの物理的な仕組み
24. メモリICとビルディング
25. 変数の宣言・値の代入
26. データ型
27. 型変換（キャスト）
28. 複合代入演算子
29. インクリメント、デクリメント
30. const定数
31. キーボードからの入力（cin）
32. if文
33. 分岐処理について
34. if文の基本
35. 等値演算子
36. 関係演算子
37. 論理演算子
38. ブロック文
39. if else文
40. ３つの条件の比較
41. switch case
42. for・while文
43. 繰り返し処理
44. for文の構文
45. for文の基本的な使い方
46. for文：二重ループ
47. while文
48. do while
49. 関数
50. 関数とは？そのメリット
51. 引数・戻り値
52. 関数の作成〜呼び出し
53. プロトタイプ宣言
54. 引数の渡し方
55. 複数の引数
56. 戻り値
57. 戻り値を使ったプログラム
58. 配列
59. 配列について
60. 配列の仕組み
61. 配列の宣言・代入
62. 配列の初期化
63. 要素数の省略
64. 配列とfor文（出力）
65. 外部から数値を入力
66. 配列を引数として渡す
67. ポインタ
68. ポインタとは？
69. メモリICの物理的な仕組み
70. メモリICの論理的な仕組み
71. 宣言と数値の代入
72. 別の関数から値を操作
73. 複数の戻り値を返す
74. ポインタと構造体
75. 構造体
76. データ型〜構造体まで
77. 構造体の作り方
78. 構造体への値の代入
79. 構造体の引数
80. 構造体で配列を扱う
81. 構造体とtypedef宣言
82. 構造体からクラスへ
83. データ型について
84. 構造体とは何か？
85. 構造体の作り方
86. 構造体からクラスへ
87. クラス・オブジェクト指向
88. クラスとは何か？
89. クラスの書き方
90. メンバ関数の実装
91. クラスの定義とヘッダーファイル
92. オブジェクトを複数宣言
93. クラスと配列
94. クラスとポインタ
95. オブジェクトを引数として渡す
96. ブジェクト指向とは何か
97. (※)クラスとポインタの説明について
98. カプセル化
99. カプセル化とは？
100. アクセス指定子について
101. privateの基本
102. getter/setterについて
103. getter/setterを使ったコード
104. 値の範囲の設定
105. カプセル化の３つの考え
106. コンストラクタ
107. コンストラクタについて
108. コンストラクタの書き方
109. コンストラクタと初期化
110. 引数のあるコンストラクタ
111. コンストラクタのオーバーロード
112. デストラクタ
113. コピーコンストラクタについて
114. コピーコンストラクタについて（補足）
115. コピーコンストラクタの書き方
116. 継承
117. 継承とは何か？
118. 継承の書き方
119. 継承とprotectd
120. 派生クラスとアクセス指定子
121. 派生クラスとコンストラクタ
122. 継承とコンストラクタのオーバーロード
123. 静的メンバ変数
124. 多重継承について
125. 多重継承と仮想基本クラス
126. 多態性（ポリモーフィズム）
127. 多態性とは？
128. 関数のオーバーロード
129. メンバ関数のオーバーロード
130. オーバーライドについて
131. 仮想関数の呼び出し
132. オーバーライドと多態性
133. オーバーライドを使った多態性
134. 純粋仮想関数と抽象クラス
135. 基本クラスのポインタ・派生クラスのオブジェクト
136. 抽象クラスとポインタ
137. 演算子のオーバーロード
138. 演算子関数
139. オブジェクトと数値の足し算
140. ２点の足し算
141. 単項演算子のオーバーロード
142. 比較演算子のオーバーロード
143. フレンド関数
144. フレンド関数とオブジェクトへのアクセス
145. 関数・クラステンプレート
146. 関数テンプレートとオーバーロード
147. 関数テンプレートの書き方
148. 複数のプレースホルダ
149. クラステンプレートの書き方
150. STL
151. STLとは？
152. vectorの使い方
153. イテレータの使い方
154. データ構造：マップ
155. データ構造：キュー
156. データ構造：スタック
157. 整列のアルゴリズム
158. エラー処理
159. エラー処理について
160. 戻り値によるエラー処理
161. try・throw・catchによる判定
162. try~catchの書き方
163. 異なるデータ型による判定
164. 複数のthrow文
165. 関数による例外指定
166. 本講義の資料
167. ソースコード(GitHubのリンク)
168. 本講義のスライド

①コースの概要

このコースは初心者がC言語・C ++言語を学ぶためのプログラミングを開始するコースです。

C言語は、1972年に開発された現在のプログラミング言語で最も古いプログラミング言語の1つです。

また、C ++は、C言語に基づくオブジェクト指向プログラミングの概念を導入した上位互換言語です。

現在、新しい言語が次々と開発されており、これらの言語のシェアは低下していますが、その重要性は依然として衰えていません。

逆に、近年、IoTなどの普及により、組み込みプログラミングに用いられるC言語やC ++言語に対する需要が高まっています。

ゲームなどの分野でも、UnityやC＃やJavaなどの言語が普及しているにもかかわらず、「最後にC ++が必要」という認識があります。

更にC言語は依然として、コンピュータの基礎を形成するOSおよびプログラミング言語の開発のために依然として使用されています。

この古い言語ですが、なぜこのように人気があるのか、というようなことを含めて、

このコースではC言語とC ++言語のプログラミングを学ぶことができます。

初心者が特にポインタのような挫折感を強く感じる内容については、徹底的に説明します。

②目標

最初に説明したように、このコースは初心者プログラマーを対象としたコースです。具体的には

• プログラミング学習を始めた大学生および大学院生

• 専門学校の学生

• 他の様々な学校の学生

• 小学校から高校までの教員

• 今からプログラミングを始める新しい新入社員

といった方々に最適です。

それだけでなく、JavaやPHPなどのプログラミング言語を習得してから、C言語やC ++言語を取得したいプログラマーにもおすすめです。

また、C言語を学んだこともありますが、挫折した経験のある人も大歓迎です。

③内容

コンテンツは、以下の内容で構成されています。

• 講義映像

• ソースコード

• 練習問題と答え

開発環境として、Windowsは統合開発環境であるVisualStuido 2017 Community Editionを使用すると想定されています。 VisualStuido 2017 Community Editionはインターネットで無料で入手できます。

ただし、このコースで導入されたC言語/ C ++言語のソースコードは、異なるIDE、OSでも使用できます。

他の環境で勉強している人は、各自自分の環境に対応させて試してみてください。

1. はじめに
2. はじめに
3. VisualStudio2022の使い方
4. ①ダウンロードとインストール
5. ②プロジェクトの作成
6. ③プログラムの入力と実行
7. ④補足
8. C言語入門①　はじめの一歩
9. HelloWorld
10. printf関数の様々な使い方
11. まとめ
12. C言語入門②　演算と変数
13. 演算の基本
14. 変数の基本
15. 代入演算子
16. データ型とキャスト
17. まとめ
18. Ｃ言語入門③　条件分岐
19. if文
20. if～else
21. if～else if～else
22. 複雑な条件分岐
23. switch文
24. まとめ
25. C言語入門④　繰り返し処理
26. for文
27. forの二重ループ
28. whileループ
29. do～whileループ
30. for,while,do～whileの違い
31. 無限ループ
32. まとめ
33. C言語入門⑤　配列変数
34. 配列の基本
35. 配列の初期化
36. 文字列と配列
37. 多重配列
38. まとめ
39. Ｃ言語入門⑥　関数の作り方
40. 関数の作り方
41. プロトタイプ宣言
42. 様々な関数
43. グローバル変数とローカル変数
44. まとめ
45. C言語入門⑦　ファイル分割
46. ファイル分割の基本
47. グローバル変数とファイル分割
48. まとめ
49. C言語応用①　数値の扱い
50. 乱数の発生
51. 数学関連の関数の利用①
52. 数学関連の関数の利用②
53. ビット演算
54. まとめ
55. C言語応用②　アドレスとポインタ
56. 変数とアドレス
57. ポインタの基本
58. ポインタと関数
59. ポインタ利用時の注意点
60. まとめ
61. C言語応用③　ポインタと配列
62. ポインタと配列の基本
63. ポインタと配列の関係性
64. メモリの生成と削除
65. まとめ
66. Ｃ言語応用④　文字列とポインタ
67. 文字列の関数①
68. 文字列の関数②
69. 文字列から数値への変換
70. 数値から文字列への変換
71. まとめ
72. Ｃ言語応用⑤　構造体
73. 構造体の基本
74. 構造体配列
75. 構造体のポインタ
76. ポインタ渡しとデータ渡し
77. まとめ
78. Ｃ言語応用⑥　ファイルの読み書き
79. テキストファイルの書き込み
80. テキストファイルの読み込み①
81. テキストファイルの読み込み②
82. バイナリファイルの読み書き
83. サイズのわからないファイル読み書き
84. まとめ
85. Ｃ言語応用⑦　複雑なファイル分割
86. 分割前のファイル
87. 複雑なファイル分割
88. static変数
89. まとめ
90. C++言語の概要
91. C++言語とはどんな言語か
92. C++言語入門①　名前空間
93. HelloWorld①
94. HelloWorld②
95. コンソールからの入力
96. stringと文字列
97. まとめ
98. C++言語入門②　クラス
99. クラスとインスタンス
100. 複数のインスタンス
101. まとめ
102. C++言語入門③　アクセス指定子
103. アクセス指定子
104. カプセル化
105. stringクラス再び
106. まとめ
107. C++言語入門④　作成と消去
108. コンストラクタとデストラクタ
109. newとdelete
110. new・deleteと基本データ型①
111. new・deleteと基本データ型②
112. まとめ
113. C++言語入門⑤　静的メンバ
114. 静的メンバ
115. まとめ
116. C++言語入門⑥　継承
117. 継承
118. protectedメンバ
119. まとめ
120. C++言語入門⑦　ポリモーフィズム
121. オーバーロード
122. 引数つきコンストラクタの問題点
123. オーバーライド
124. まとめ
125. C++言語応用①　Ｃ言語との違い
126. 引数の参照渡し
127. ローカル変数①
128. ローカル変数②
129. 構造体
130. bool型
131. まとめ
132. C++言語応用②　クラス間の相互参照
133. クラス間の相互参照
134. const修飾子
135. まとめ
136. C++言語応用③　テンプレートとSTL
137. テンプレート関数
138. テンプレートクラス
139. まとめ
140. C++言語応用④　STL①
141. vectorクラス
142. listクラス
143. イテレータ
144. まとめ
145. C++言語応用⑤　STL②
146. mapクラス
147. setクラス
148. stackクラスとqueueクラス
149. まとめ
150. C++言語応用⑥　virtualと仮想関数
151. 仮想関数
152. 抽象クラスと完全仮想関数
153. 抽象クラスの注意点
154. 仮想デストラクタ
155. インターフェース
156. まとめ
157. C++言語応用⑦　演算子の多重定義
158. 演算子のオーバーロード
159. まとめ

C++の標準ライブラリには、STLの「コンテナ型」という、特定の型の値を複数格納するための型があります。代表的なものとしては、vectorという可変長配列のための型があります。
しかしC++には、配列のためのコンテナ型であっても他にlistやdequeなどが存在しています。それは「動作効率を考えたときに、状況次第で使い分けるべきもの」であるためなのです。
本講座では、それぞれのコンテナ型の特徴や使い分けについて、一般的な話も含め説明していきます。また「どのような場合にどのコンテナ型を選ぶべきか」という指針についても示します。

【キーワード】

本講座内で説明する事項のうち、代表的なキーワード（C++に特化したわけではない用語として）を示します。

• 基本：配列、連想配列、連結リスト、二分探索木、ハッシュテーブル、時間計算量・空間計算量（定数時間・対数時間・線形時間など）、ソート

• 応用：ならし時間計算量（ならし定数時間など）

もしこれらのキーワードの大部分について、挙動などを詳しくご存知であれば、本講座での新たな学びは少ないかもしれません。逆に本講座でこれらのキーワードを知り、より詳しく学びたいと思った方については、これらのキーワードを活用していただければと思います。

【主に扱う型】

vector, array, deque, list (forward_listを含む), set (unordered_set, multisetなどを含む), map (unordered_map, multimapなどを含む)

【各節の内容】

• 第0節「はじめに」：この講座で何を学んでいただくかをお話しします。<プレビュー可>

• 第1節「コンテナ型を使い分けたい場面とは」：コンテナ型を使い分ける典型的な例を示します。具体的にはvectorとlistの挙動の比較を、いくつかのタスクについて行います（例：途中の要素を削除する）。<プレビュー可>

• 第2節「vector型の基本」：基本的な使い方や、メモリ効率に関わる使い方（例：reserveメソッド）を解説します。<第2.1節プレビュー可>

• 補足A「vectorのメモリ量の増え方について」：vectorの大きさを自動的に増やしていく場合の、メモリ消費の増え方について解説します。

• 第3節「その他のコンテナ型の概要」：コンテナ型の分類や、それぞれの実装について解説します。<第3.1節プレビュー可>

• 第4節「コンテナ型の使い分け：事例別」：事例に基づいて、使い分けの基準を示します。<第4.0節プレビュー可>

  • 第4.1節「取得したい要素の指定方法による使い分け」：「●番目の要素を取り出したい」「存在するか確認できればよい」など、取り出す手段での分類です。

  • 第4.2節「要素追加・削除の方法による使い分け」：そのコンテナ型にどんな変更が加わるかによる分類です。

  • 第4.3節「メモリ消費量による使い分け」

• 第5節「実際に使い分けを考えてみる」：問題を用意しています。考えてみてください。

• 第6節「STLをさらに活用する」：「コンテナアダプタ」「<algorithm>」といった、コンテナ型の利用に関連したライブラリの機能について解説します。

• 第7節「おわりに」

1. 第0節 はじめに
2. 第0.1節 この講座について
3. 第0.2節 C++ STLのコンテナ型について
4. 第0.3節 本講座のプログラムの実行環境
5. サンプルコード
6. 講師が書いた関連記事
7. 第1節 コンテナ型を使い分けたい場面とは
8. 第1節 コンテナ型を使い分けたい場面とは
9. 第2節 vector型の基本
10. 第2.1節 vectorの基本的な使い方
11. 第2.2節 vectorを、メモリを気にしながら使う
12. 第3節 その他のコンテナ型の概要
13. 第3.1節 直列コンテナ
14. 第3.2節 連想コンテナ - 集合
15. 第3.3節 連想コンテナ - 連想配列
16. 第4節 コンテナ型の使い分け：事例別
17. 第4.0節 使い分けを考える上での準備
18. 第4.1節 取得したい要素の指定方法による使い分け
19. 第4.2節 要素追加・削除の方法による使い分け
20. 第4.3節 メモリ消費量による使い分け
21. 第4.4節 型ごとの利点・欠点のまとめ
22. 第5節 実際に使い分けを考えてみる
23. 第5節 実際に使い分けを考えてみる
24. 第6節 STLをさらに活用する
25. 第6.1節 コンテナアダプタ
26. 第6.2節
27. 第7節 おわりに
28. 第7節 おわりに
29. 補足
30. 補足A：vectorのメモリ量の増え方について（第2節の補足）
31. 補足B：ランダムアクセスも、追加・削除も対数時間で行う配列（第4節の補足）
32. 補足C：イテレータの無効化（第5節の補足）