【ITニュース解説】If you learn the concept of one low-level language, have you learn techniques of m andanother low-level language?

プログラミング言語を学ぶ際、「一つを習得すれば、他の言語も簡単に学べる」という考えがある。これは特に高水準言語と呼ばれる種類のプログラミング言語において真実だ。高水準言語は、人間が理解しやすいように設計されており、Python、JavaScript、Javaなどがその代表的な例である。これらの言語には、変数やデータ型、条件分岐（if/else）、繰り返し処理（ループ）といった基本的な概念や、関数による処理のまとめ方、配列やリスト、辞書といったデータを扱うための構造、さらにはオブジェクト指向プログラミングや関数型プログラミングといった考え方が共通して存在する。そのため、一度高水準言語のいずれかを習得すれば、他の高水準言語に移行する際の主な違いは、命令の書き方である「構文」や、その言語特有の機能に限られることが多く、学習の負担が大幅に軽減される。

しかし、低水準言語と呼ばれる種類のプログラミング言語では、この状況は少し異なる。低水準言語は、コンピュータのハードウェアに非常に近いレベルで動作し、CPUの種類（x86、ARM、RISC-Vなど）に直接的に依存する。たとえば、アセンブリ言語がその典型だ。アセンブリ言語は、CPUが直接理解できる「機械語」を人間が読み書きしやすいようにしたものであり、CPUの種類が変われば、それぞれが持つ命令セットも全く異なるため、あるCPU向けのアセンブリ言語を学んだからといって、別のCPU向けのアセンブリ言語を直接的に書けるようになるわけではない。

しかし、低水準言語の学習が無意味というわけではない。アセンブリ言語を学ぶことで、コンピュータの内部でデータが一時的に保存される「レジスタ」の仕組み、プログラムが使用する「メモリ」の管理方法、そしてCPUがどのような「命令」を実行して処理を進めるのかといった、コンピュータの根本的な動作原理についての理解が深まる。これらの知識や考え方は、CPUの種類が変わっても共通して適用できるため、一度身につけておけば、他の低水準言語を学ぶ際の強力な土台となる。

C言語は、しばしば「ポータブルなアセンブリ」と表現されることがある。これは、C言語がアセンブリ言語ほど直接的ではないものの、PythonやJavaScriptのような高水準言語に比べると、ハードウェアのより低レベルな部分を直接制御できる特性を持つためだ。C言語を深く学ぶことで、プログラミングにおける非常に有益な知識が得られる。具体的には、メモリの効率的な使い方（ポインタの概念、スタックとヒープといったメモリ領域の管理方法、メモリの動的な割り当てと解放）、データがコンピュータの内部でどのように表現され、保存されるのか、そしてコンパイラ（人間が書いたプログラムをコンピュータが理解できる形に変換するソフトウェア）やオペレーティングシステム（OS）がどのようにハードウェアと連携して動作するのかといった、コンピュータシステムの核心に関わる知識を習得できる。

このようなC言語を通じて得られる深い洞察は、他の低水準言語を学ぶ際にも大いに役立つ。なぜなら、それらの言語が共有する基本的な概念や仕組みをすでに理解しているからである。

まとめると、プログラミング言語の学習において、「一つを学べば他も容易になる」という原則は、多少の「ひねり」はあるものの当てはまる。高水準言語の場合、抽象的な概念が似ているため、一つを習得すれば他の言語への移行は非常にスムーズに進む。一方、低水準言語の場合、特定の構文や命令セットはプラットフォーム間で直接転用できないことが多いが、一つを学ぶことで、コンピュータが本当にどのように機能しているのかという、プログラミングの根底にある思考モデル、つまり「基礎的な精神的モデル」を習得できる。この理解があれば、具体的な違いがあっても新しい低水準言語を学ぶ際のハードルは格段に低くなる。

したがって、プログラミング学習を進める上での実践的な戦略としては、まずPythonのような高水準言語を一つ学び、プログラミングの基本的な考え方や記述方法を身につけることが推奨される。次に、C言語のような低水準言語を一つ学ぶことで、コンピュータの内部で何が起こっているのか、どのように動作しているのかという「舞台裏」の仕組みを深く理解することができる。この二段階のアプローチによって、プログラミングの容易さと、コンピュータの根本的な動作原理の両方を習得し、より幅広い技術的知見を持つシステムエンジニアへの道を歩むことができるだろう。