プログラミングってなに？仕組みや流れについて現役SEが分かりやすく解説します！

現代社会において、プログラミングは重要なスキルとなっています。プログラミングを学ぶことで、課題の解決や効率化、データ分析などの高度な作業が可能になります。しかしプログラミングを行うにあたって、その仕組みや流れを理解する必要があります。

本記事では、現役SEの私がプログラムが動く仕組みや流れについて解説し、それによってできることについても解説します。是非ご覧ください！

プログラミングの仕組み

プログラミングとは、コンピュータに命令を与えるための手段となります。プログラムは、コンピュータが理解できる形式で書かれた命令の集まりであり、それを実行することで、特定の作業の効率化や自動化を実現します。

プログラムを書く際には、プログラミング言語を使用します。これには、Java、C、Python、JavaScriptなど様々な種類があります。プログラミング言語には、構文と呼ばれる一定のルールがあり、このルールに従ってプログラムを書く必要があります。

しかしコンピュータというものは、プログラミング言語で書かれた命令を理解することができません。そのため、実行する場合にはプログラムをコンピュータが理解できる機械語（0と1で構成されたデータ）に変換する必要があります。この変換するプロセスのことをコンパイルといいます。このコンパイルの際に、プログラム内の文法が言語ごとに決められたルールに準拠しているかの確認を行います。これを構文解析といい、間違った書き方をしている場合は構文エラーとなります。

またここまでコンピュータが命令を受け付けると言いましたが、 正確にはコンピュータの内部のCPU（中央処理装置）が受け付けます。CPUはプログラムが実行されるたびに、命令を読み取り、実行します。プログラムが実行されると、CPUはプログラムで定義された作業手順（アルゴリズム）に従って、処理を実行します。

プログラミングの流れ

プログラミングと一言で言っても、そこにはいくつかの工程と順序があります。
こちら↓は、プログラミングの一般的な流れです。

一般的にプログラミングというと「3.コーディング」のことだけを指すと思われがちですが、これら全ての工程を踏まえてプログラミングを行います。ちなみに実際の開発現場では、コーディングのことを実装と呼んだりします。

また開発の現場では、これらの工程を上流と下流という風に分けて表現します（実際の工程はもっと細分化されますが、、）。主に要件定義・設計の部分を上流工程、コーディング・コンパイル・テスト・デバッグの部分を下流工程といいます。

さらに業務の場合は「7.配付、リリース」の後に保守・運用の作業も加わります。保守・運用では実際に稼働しているシステムが止まらず稼働し続けられるよう、監視やメンテナンスを行います。また何か障害が発生した場合は、復旧に向けて対応します。

プログラミングでできること

プログラミングでできることを3つほどご紹介します。

業務システム開発

業務システムの開発とは、企業や組織に向けてコンピューターシステムを構築することです。業務システムの開発は、企業や組織の業務効率化や自動化を目的としたものであるため、非常に重要な作業となります。

業務システム開発では、要件定義や設計の段階でユーザーとの密なコミュニケーションが必要である他、データベース設計やアプリケーション開発、セキュリティ対策なども必要となるため、幅広い知識やスキルが求められる業務です。そのため、プログラマーだけでなく、プロジェクトマネージャーやデザイナー、システムアナリスト、データベースエンジニア、セキュリティエンジニアなど、様々な専門家の協力が必要となる場合があります。

ゲーム開発

ゲームを作るにもプログラミングが必要です。ゲーム開発は、プログラミング技術やデザインのスキルなどを必要とする業界です。開発者は、ゲームのストーリーやルール、グラフィックスや音楽など、様々な要素を設計・実装します。

また、開発にあたりゲームエンジン（ゲームを開発するためのソフトウェアツール）などの選択も重要です。ゲーム開発には多大な時間や労力がかかる他、成功するには優れたコンセプトや豊富な開発ノウハウなどが必要です。しかし、成功すれば多くの人々に楽しまれ、大きな利益を生み出すことができます。様々な技術進化にも大きく影響される業界であるため、今後の発展にも期待されます。

データ分析

データ分析は、ビジネスや科学、社会問題など様々な分野で利用される技術です。
プログラミングを用いたデータ分析によって、大量のデータを収集し、整理、分析、洞察を得ることができます。これを実現するために、データの前処理、統計解析、機械学習、データ可視化などの技術があります。

またデータ分析は、ビジネスの意思決定にも重要な役割を果たします。例えば、売上の増加や顧客のニーズを把握するために、顧客データの分析が必要です。また、社会問題の解決にもデータ分析が活用されています。例えば、感染症の拡大を防止するために、感染症データの分析が行われています。

近年では機械学習などの技術進化も著しいものであるため、それに伴いデータ分析の精度も向上してきています。様々な分野から精度の高い分析結果が求められるため、データ分析の重要性はますます高まっています。

まとめ

今回はプログラミングの仕組みや流れ、それを用いてできることについて解説しました。

冒頭でも述べた通り、プログラミングは、現代社会においてますます重要なスキルとなっています。これを学ぶことで、自己実現やキャリアアップなど、多くのメリットが得られるため、興味がある方は是非とも学んでみてください。

このブログではこれからもプログラミングに関する情報を発信していきますので、よろしければこれからもチェックお願いします！

オブジェクト指向とは？　初心者にもわかりやすく説明します！

オブジェクト指向は、現代のプログラミングにおいて広く用いられる開発手法であり、多くの開発者にとって基本的なスキルとなっています。その理由は、オブジェクト指向によってプログラムの再利用性や拡張性が高まるため、開発プロセスの効率化やプログラムの品質向上につながるからです。

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最後まで読んでいただきありがとうございました。それではまた！