IT知識
これからプログラミングを始めたい方にとっては、パソコンやソフトウェアなど作業環境を整えるのも一苦労でハードルが高いでしょう。特に、プログラミングを行うためのソフトウェアは多数あり、選定や使い方の習得にも難儀するでしょう。また、プログラム言語や開発現場によって最適な環境が異なります。
本記事では、プログラム言語ごとに必要な開発環境とその構築方法を初心者向けに解説しています。プログラミングの勉強を始めるときの参考にしてみてください。
業務/Web系SEを経て、Web制作フリーランスとして独立。Webエンジニアとして研鑚を積みながら、ライターや講師業でアウトプットを行っています。
プログラミングの開発環境とは？
プログラミングの開発環境とは、システム開発を行うための個人の作業環境のことです。プログラミング作業にはいくつかの工程があり、プログラムを記述するだけでなく、実行できる形に変換したり、動作内容が正しいかチェックをしたりと多岐にわたります。これらの一連の作業を行うためには、操作するパソコンやプログラムを動かすための各種ツールを含めた開発環境を揃える必要があります。
以降では、プログラミングのための開発環境として必要な要素を解説していき、またおすすめのツールなども紹介しています。
また、下記の記事でプログラミング開発環境の選び方を解説していますので、合わせて参考にしてみてください。
開発環境とは
プログラミングの開発環境は、プログラムを書いて実行するための作業を支えるコンピュータ環境のことで、開発に当たり欠かせない要素です。また、プログラミングはパソコンを使って操作され、その中で動くツールを用いてプログラムを記述したり、実行したりしています。
必要な開発環境として、物理的な機械であるハードウェアと、パソコン内に導入するソフトウェアに分けて説明します。
ハードウェア
パソコンでプログラミングを行うには、下記のような機器（ハードウェア）が必要です。
- パソコン本体
- モニター
- キーボード
- マウス
スマートフォンやタブレットは性能、データ容量、画面サイズなどでパソコンに大きく劣るため、使用されません。大きなモニターのほうが操作がしやすく、快適に作業するならパソコンが必要です。また、パソコンにしか対応していないツールが多いです。
さらに、様々なツールを同時に使用するため、メモリ容量やCPUなどの性能も要求されます。学習目的や簡単なプログラムなら、性能が低いノートパソコンでも充足するでしょう。ノートパソコンの画面が狭い場合は外部モニターにつないで作業領域を広げると良いです。
なお、機械学習やAIプログラムの開発を行うには、高性能なパソコンのほうが処理が速くおすすめです。
ソフトウェア
プログラミングでは作業をスムーズに行うために、様々なツールが必要とされます。プログラムをソースコードと呼ばれるファイルに記述し、実行できる形に変換して動かすのが基本的な作業の流れです。
また、修正や機能追加などに備えて複数バージョンを保存したり、変更によるエラーを防ぐためにテストを自動的に走らせたりします。
具体的には、下記のようなツールが使用されます。
- プログラムを記述するためのエディタ
- プログラム実行ソフトウェア
- Webアプリケーションを実行するブラウザ
- プログラムの流れを追ってエラーを発見するデバッグツール
- ソースコードの変更履歴やチーム内で共有を行うバージョン管理ツール
使用するプログラム言語に関わらず、多くの現場で利用されており、効果も高いです。また、同じ用途のツールでも無償や有償、機能の違いなど多くの種類が提供されています。
プログラミング初心者向けの統合開発環境（IDE）
開発作業では、様々なツールを駆使してプログラム作成や実行を行います。使用するツールが多くなってくると、導入や設定など作業が増えてきます。
また、複数ウィンドウにまたがって毎回手動で操作するとなると、作業効率が落ちてしまいます。プログラミングは修正、実行、確認の繰り返しで、同じ操作が増えることが多いです。
ただし、初心者にとってツールの導入や使い方を覚えるのはハードルが高いでしょう。ツールがひとまとめになった統合開発環境は、導入も比較的簡単で作業負担も減らしてくれます。
以降では、初心者にもおすすめの統合開発環境や導入のメリット、デメリットを紹介します。
統合開発環境（IDE）とは
統合開発環境（IDE）とは、プログラミング作業に必要なツールをひとまとめにしたソフトウェアです。ソフトウェアの項で紹介したようなツール群が1つのソフトウェアに統合されています。必要な機能が集約されているため、ばらばらなウィンドウを行ったり来たりせずに作業に集中できます。
IDEはインストールが比較的簡単で、いくつものツールを導入する必要がなく、すぐに開発が行えるため初心者にもおすすめです。また、各プログラム言語に特化したものや、汎用的に使えるIDEも提供されています。
おすすめの統合開発環境（IDE）
ここからは、初心者にもおすすめのIDEを紹介していきます。
特定の開発作業やプログラム言語に合わせて作られたIDEは、想定される作業をサポートしてくれるため使い勝手が良いです。一方で、汎用的なIDEは多様なプログラム言語に対応する反面、特筆すべき機能を持ち合わせていません。
| IDE | 主な対応言語 | 特徴 |
| Visual Studio | Visual Basic、C#、C++、TypeScript | Windowsアプリケーション向け |
| RStudio | R言語 | 統計解析用 |
| Claris FileMaker | ― | ノーコード、ローコード |
| Unity | C# | ゲーム、VR/AR開発 |
| IntelliJ IDEA | Java、Kotlin | Webアプリケーション向け |
| Notepad++ | ― | テキストエディタ |
| Vim | ― | テキストエディタ |
| Eclipse | Java | Java開発 |
| Android Studio | Java、Kotlin、Dart | Androidアプリ開発 |
以降では、各IDEの詳細を紹介していきます。
Visual Studio
Visual Studioはマイクロソフト社が提供するIDEで、Windowsアプリケーション、.NETを使ったWebアプリケーションの開発に適しています。
特に、Windowsフォームアプリケーションの開発において、視覚的な操作でデザインが行えるのが特徴です。また、開発作業の中で頻繁に発生するビルド、デバッグ、ソースコード管理、テストに対する支援ツールが標準搭載されています。
対象となる言語は、Visual BasicやC#などのマイクロソフト系をはじめとしてC++、Pythonなどにも対応しています。IDEではワンクリックで実行ファイルの生成が可能で、ソースコードを変換するコンパイル作業を意識せずに作業できます。
また、Visual Studioの種類は下記の3つです。
- Community（無償）
- Professional（有償）
- Enterprise（有償）
Communityエディションは学習目的や小規模の企業が利用可能で、無償ながらも開発に充分な機能を備えています。
RStudio
RStudioは、統計解析用に使用されるR言語を扱うためのIDEです。R言語はデータ分析に利用され、統計やデータ分類、数値予測などを簡単に扱えるプログラム言語です。Excelなどの表計算ソフトと比べて、定型の分析手法を簡単に利用できる。また、RStudioはオープンソースソフトウェアで無償利用が可能です。
RStudioでなくても、R言語に標準搭載されているエディタで同じような操作が可能ですが、一体化されたツールのほうが扱いやすいでしょう。ソースコード、実行ウィンドウ、ファイル一覧が一望でき、プロジェクト単位でソースコードを管理できます。さらに、計算結果を各種グラフ、表などでグラフィカルに出力する機能を備えており、視覚的にわかりやすい結果をもとに再計算が可能です。
Claris FileMaker
FileMakerはノーコード、ローコードでアプリケーションを作成できるツールです。有償ではありますが、プログラミングをほぼ必要とせずにアプリケーションが作成できる特徴を持ちます。テンプレートを使用して作成できるので、プログラミング初心者でも扱いやすいです。
データベースソフトや表計算ソフトで作られたデータ群を取り込んで活用できるため、既存の社内データを組み合わせたアプリケーションを作成できます。逆に、処理した結果を表計算ソフトで扱える形式のデータで出力することも可能です。社内のメンバー限定で使ったり、業務のちょっとした雑務を任せたりするアプリケーションを作る野に適しています。
FileMakerのように少ないプログラミングでアプリケーションを作成できるツールは、あまり手間や費用をかけずに素早く形にしたい場合に有効です。
Unity
Unitiyは、2D/3DゲームやVR/ARのアプリ制作に使われるIDEです。アプリ画面の作成はコーディングせずにグラフィカルに行えるので、プログラミングに慣れていなくても作りやすいです。
ボタンや図形など外観のレイアウトを見た目のまま操作でき、クリックしたときの処理をコーディングするときもスムーズに移行できます。内部の処理などコーディングを必要とする部分では、C#やJavaScriptなどのプログラム言語が使われます。
3DやVR/ARのような複雑な操作を伴う場合は、IDEでなければ開発するのは難しく、使いこなすのが必須といえるでしょう。また、アプリに使う素材やパーツは専用のストアから購入ができ、無償でも提供されています。なお、Unityのプランは下記の3つで、規模によってはPro以上が使用されます。
- Personal（無償）
- Pro（有償）
- Enterprise（有償）
無償でも豊富な機能を備えており、充分に実用レベルのIDEです。
IntelliJ IDEA
IntelliJ IDEAは、様々なIDEを提供するJetBrains社の製品です。Java、Kotlin向けのIDEですが、プラグインを使うことでPythonやRust、Dartなどの言語にも対応します。
IntelliJ IDEAのプランは次の2種類です。
- Community（無償）
- Ultimate（有償）
Communityは制約が多く、対応する言語が少ないです。また、Javaアプリケーション開発でよく使われるSpringやWebアプリケーション開発に対応していません。
デバッグやテスト、ソースコード管理には対応しており、Javaの学習用に充分な機能を備えています。ただし、似たような無償版のIDEと比べると、対応する言語や枠組みの種類が少なく、見劣りしてしまいます。本格的な開発を行う場合は、有償版のUltimateを利用したほうが良いでしょう。
本来の機能は有償版に搭載されているため、無償版はお試しのようなイメージとして考えておきましょう。なお、シェア率が高く人気のあるIDEなので、気になる方は無償版から試してみてください。
Notepad++
Notepad++は、オープンソースで無償の高性能テキストエディタです。プログラム言語を問わずコーディングが可能ですが、その分できることが限られています。
ソフトウェアの動作は軽いですが、これまで紹介したIDEのように開発作業に便利なツールが揃っているわけではありません。プログラムを実行したり、エラーを発見したりする機能はなく、コーディング操作を支援する機能がメインです。例えば、主要なプログラム言語でよく使われるコマンドが色分けされ、可読性の向上やタイプミス防止の効果があります。
ただし、別途プラグインを導入することで、ツール内でシームレスにソースコードの変換や実行が可能です。
Vim
Vimは無償の高性能テキストエディタで、Linuxのエディタであるviをもとに作られたソフトウェアです。
様々なモードやショートカットを駆使して、コーディング作業を高速化できます。テキストエディタなので、プログラム言語を限定せずに使用可能です。
キーボードだけで操作できたり、便利なショートカットでキー操作の負担を減らしたりしますが、慣れるのに時間がかかります。コーディング作業の効率化に特化したツールといえるでしょう。機能はシンプルですが、プラグインによる拡張性があります。
Eclipse
EclipseはJavaを主軸としてPHPやPythonなどにも対応した無償のIDEです。アプリケーションのデバッグ、テスト、パッケージ化、ソースコード管理など一連の操作をサポートするツールを備えています。
Javaの開発には、JVMと呼ばれる専用ソフトウェアや開発用キットが必要ですが、Eclipseにはそれらの環境を含めた統合パッケージも提供されています。プラグインも豊富で拡張性が高い反面、動作が重くなるデメリットがあります。
Android Studio
Android Studioは、Androidアプリ開発に特化したIDEです。Androidアプリに使用する言語は、Java、Kotlin、Dart（Flutter）から選べます。Android Studioには、疑似的にAndroidを動かすエミュレーターが備わっており、デバッグがしやすいです。また、Androidアプリのビルド機能を備えているので、アプリを素早くリリースできます。
統合開発環境（IDE）のメリット
IDEを使う一番のメリットは、豊富な支援機能による開発効率の向上です。IDEはシステム開発に必要な作業を極力減らし、機能追加や修正に集中できる作業環境を提供します。例えば、コーディング中にはタイプミスを減らすための入力補完や、エラーを予防するための構文チェックなどが自動的に行われます。間違いを検出できないテキストエディタと比較すると、作業効率は雲泥の差でしょう。
他にも、プログラムの流れを追うためのデバッグツール、正常な動作を保証するためのテストツールを提供し、システムの品質向上にも貢献します。特定のプログラム言語やアプリケーションに対応したIDEであれば、より深くプログラミング作業を支援します。
統合開発環境（IDE）のデメリット
IDEは比較的簡単にインストールできる反面、設定項目や機能が豊富で初心者にとっては理解しづらいです。漠然と使うだけでは機能を充分に扱いきれず、豊富な機能を活用できません。
特に、プログラミング初心者はコーディングと実行だけで手一杯になり、それ以外の作業にまで手が回らないでしょう。まずはプログラミングの工程を理解し、機能の必要性を実感する必要があります。
ただし、効果を実感できるまでは時間がかかるでしょう。また、機能拡張のためのプラグイン導入が必要で、利便性が上がる代わりに多くのメモリが消費され、スペックの低いパソコンだと動作が重くなります。一定のスペックを要求されるため、廉価版のパソコンだとスムーズに操作できないことがあります。
プログラミング言語別・初心者向け環境構築方法
プログラミング作業を行うときは各言語の実行環境が必要です。実行環境が含まれたIDEもありますが、別途インストールが必要な場合もあります。
この章では、プログラム言語ごとの開発環境とその構築方法を紹介していきます。
| プログラム言語 | 主なIDE |
| Java | Eclipse（Pleiades） |
| Python | JupyterLab、Visual Studio |
| PHP | Visual Studio、Eclipse、PhpStorm |
| Ruby | Visual Studio、Aptana Studio |
| JavaScript | Visual Studio Code |
| C言語 | Visual Studio、Visual Studio Code |
| Swift | Swift Playgrounds、Xcode |
初心者向けに環境構築を紹介しているので、これからプログラミングを始めたい方は参考にしてみてください。
Java
Javaは、中～大規模向けの業務アプリケーションに利用されることが多い言語で、IDEにはEclipseがよく利用されています。Javaを実行するにはソースコードのコンパイルが必要なため、ビルド機能を備えたツールのほうが利便性が高いです。
また、IDEだけでなくJavaを実行するソフトウェアが必要になりますが、Eclipseのパッケージ「Pleiades All in One」ではその両方を備えています。
まずは、公式サイトからPleiades All in Oneをダウンロードしましょう。
上記サイトに移動したら「Eclipse 2023」を選びます。続いて、Windows x64、Javaの欄にあるDownloadボタンをクリックします。
ダウンロードできたら、ダブルクリックで開いて適当なフォルダに解凍しましょう。解凍が完了したら、該当フォルダをエクスプローラで表示し、「eclipse」フォルダを開きます。
「eclipse.exe」をダブルクリックすると、IDEが起動します。
Python
PythonのIDEであるJupyterLabのインストールを紹介します。
まずはPython公式サイトにアクセスし、Python実行環境をダウンロードしましょう。
ダウンロードしたファイルをダブルクリックし、適当なフォルダを指定してインストールします。
JupyterLabをインストールするには、コマンドラインを開いて下記を入力しましょう。
pip install jupyterlab
JupyterLabは下記のコマンドで実行できます。
jupyter lab
成功するとブラウザが起動し、JupyterLabの画面が開きます。
PHP
まずはPHP公式サイトにアクセスし、PHP実行環境をダウンロードしましょう。
お使いのOSに応じて選びますが、ここでは「Windows downloads」を選びます。
「VS16 x64 Thread SafeのZip」をダウンロードし、適当なフォルダの中にファイルを解凍しましょう。
続けてPHPの実行ファイルのパスを自由に使えるように、環境変数を設定します。Windowsのメニューバーを右クリックし、「システム」をクリックします。
システム画面が開いたら、中央付近にある「システムの詳細設定」をクリックしましょう。
プロパティ画面が開いたら、「環境変数」をクリックします。
システム環境変数の一覧からPathを選択して「編集」をクリックし、環境変数にPHPを設置したフォルダのパスを追加しましょう。設定するパスには「php.exe」が存在するフォルダを指定します。
次に、IDEのVisual Studio Codeをダウンロードしましょう。まずはマイクロソフト公式サイトにアクセスします。
ダウンロードしたexeファイルを実行し、画面に従って進めていけばインストールが完了します。
Ruby
RubyのIDEには有償のRubyMineや無償のAptana Studioがありますが、ここではVisual Studio Codeを取り上げます。まずはRubyの実行環境のインストールが必要です。
Ruby公式サイトでRubyInstallerをダウンロードしましょう。
左側のメニューにある「Ruby+Devkit～（x64）」を選ぶと、ファイルがダウンロードされます。
RubyInstallerを実行し、適当なフォルダを指定してインストールしましょう。
インストールできたら、コマンドプロンプトからRubyの動作確認を行いましょう。
ruby -v
次に、IDEのVisual Studio Codeをマイクロソフト公式サイトからダウンロードしましょう。
JavaScript
JavaScriptはブラウザで実行できるため、インストールする必要はありません。専用のIDEがあるわけではないですが、HTMLやCSSのプレビューがしやすいため、ここではVisual Studio Codeを取り上げます。
マイクロソフト公式サイトからVisual Studio Codeをダウンロードしましょう。
なお、JavaScriptの実行を確認するには次の方法があります。
- ブラウザで直接ファイルを開く
- Visual Studio Codeでブラウザプレビューを開く
どちらもブラウザがベースになっていますが、Visual Studio Codeでは同じ画面内で確認できるメリットがあります。
C言語
C言語を使った開発はVisual Studioをインストールすれば可能になります。Visual Studioをインストールすると、C言語のソースコードを変換するソフトウェアも一緒にインストールされます。
まずは、マイクロソフト公式サイトからVisual Studioの無償版であるCommunityをダウンロードしましょう。「無料ダウンロード」ボタンをクリックするとインストーラーをダウンロードできます。
インストーラーをダブルクリックし、画面の指示に従って進めていくとインストールできます。
インストールできたら、Visual Studioを起動して新しくプロジェクトを作成しましょう。Visual Studioではプロジェクトを作るときにテンプレートを選べるので、C++向けの「空のプロジェクト」または「コンソールアプリ」を選択しましょう。
プロジェクトが作成できたら、C言語のファイル（拡張子が.cのファイル）を作成して、「ビルド」することで実行可能です。
Swift
SwiftはMacやiPhone向けのアプリ開発に使われるプログラム言語です。
Swiftによるアプリ開発では、XcodeまたはSwift PlaygroundsのいずれかのIDEが利用されます。XcodeはAppleが無償で提供するIDEで、本格的なアプリ開発で利用されます。macOSやiOSの機能やAppleのデバイス性能をフルに活用するアプリを開発するならXcodeが最適です。
一方でSwift Playgroundsは、簡単にアプリ開発が行える初心者向けのIDEです。複雑なアプリを作るのに向いてはいませんが、学習向けIDEとしてアプリ開発を体験するために利用されています。Swift PlaygroundsはApple Storeから無償でダウンロードできます。
プログラミングの開発環境のまとめ
本記事では、初心者向けにプログラミング開発環境やその構築方法を解説しました。
プログラミングにおける種々の作業を支援するIDEは、システムの開発効率を高める重要なツールです。特に、プログラミング言語や開発対象に特化したIDEは、細部にわたって開発者の負担を軽減し、システムの品質向上の効果も与えます。また、有償で提供されるIDEでも費用対効果が高いので、一度導入を検討してみましょう。
ただし、多機能であるがゆえに初心者にとっては難しく感じてしまい、充分に効果を実感できないこともあるでしょう。IDEの導入や選定などでご相談がある場合は、経験豊富な株式会社Jiteraへお問い合わせください。
