コンピュータとプログラム入門

対象読者: プログラミングを初めて学ぶ人。専門用語を知らなくても始められます。

この教材でできるようになること

コンピュータを最初から細部まで覚える必要はありません。まず次の三層で捉えます。

アプリケーションがファイルを読みたいとき、SSDを直接操作するのではなく、OSへ依頼します。ネットワーク通信や画面表示も同様です。この境界を知ると、エラーが「コード」「OS」「機器」のどこで起きたかを切り分けやすくなります。

プログラムは、コンピュータに実行させる手順を、決められた言語で表したものです。多くの処理は次の形に整理できます。

入力 → 処理 → 出力

たとえば税込価格を求める処理なら、入力は税抜価格、処理は税率を掛ける計算、出力は税込価格です。

price = 1200
tax_rate = 0.10
total = round(price * (1 + tax_rate))
print(total)

この短いコードにも、値を保存する変数、計算、関数呼び出し、画面への出力があります。

人が書くテキストをソースコードと呼びます。実行方式は大きく二つあります。

現実の言語処理系は、両方の考え方を組み合わせることがあります。最初は「書いた文字列をCPUがそのまま理解するわけではなく、処理系が橋渡しする」と理解できれば十分です。

保存されたコードや実行ファイルを起動すると、OSは実行中の単位であるプロセスとして管理します。プロセスには次のような資源が割り当てられます。

同じアプリを二つ起動すれば、通常は別々のプロセスになります。「ファイルは保存物、プロセスは実行中の活動」と区別しましょう。

ファイルはデータへ名前を付けて保存したもの、ディレクトリはファイルを階層化する入れ物です。

hello-project/
├── README.md
├── src/
│   └── main.py
└── tests/
    └── test_main.py

拡張子は用途を伝える手掛かりですが、ファイルの内容そのものではありません。パスには、起点からすべて示す絶対パスと、現在位置を基準にする相対パスがあります。

エラーは、コンピュータが現在の状態を説明する情報です。

メッセージを消すことではなく、期待と実際の差を小さくして原因を特定することがデバッグです。

「金額を入力し、購入できる飲み物を表示する」プログラムを、まだコードを書かずに整理してください。

開発環境とターミナル入門で、自分のPC上に安全な練習場所を作ります。