【徹底比較】C言語とC++は何が違う？選び方も解説

プログラミングの世界には数多くの言語が存在しますが、その中でもC言語とC++は特に長い歴史を持ち、多くのシステムやアプリケーションの基盤となっています。両者は名前が似ているだけでなく、構文にも共通点が多く、しばしば混同されがちです。しかし、その設計思想、提供する機能、そして得意とする分野は大きく異なります。

この記事では、C言語とC++の歴史的背景から始まり、両者の根本的な違い、主要な機能の比較、性能やエコシステムの側面、そしてどのようなプロジェクトでどちらの言語を選ぶべきか、具体的な判断基準を詳細に解説します。C言語やC++の学習を検討している方、プロジェクトでどちらの言語を採用するか迷っている方にとって、有益な情報となることを目指します。

はじめに：C言語とC++の密接な関係

C言語とC++は、互いに深い関係を持っています。C++は、C言語にオブジェクト指向プログラミング（OOP）の概念やその他の機能を追加する形で誕生しました。このため、「C++はC言語の上位互換である」と説明されることがよくあります。しかし、これは完全に正確というわけではありません。C++はC言語の多くの機能を継承しつつも、新たな機能の追加によって独自の進化を遂げており、場合によってはC言語とは異なる設計思想やベストプラクティスが存在します。

両者の違いを理解することは、それぞれの言語の特性を最大限に活かし、効率的で堅牢なソフトウェアを開発するために不可欠です。

1. 歴史的背景：どのように生まれたか

C言語とC++がどのように生まれ、発展してきたかを知ることは、両者の違いを理解する上で重要な手がかりとなります。

1.1 C言語の誕生と発展

C言語は、1972年にアメリカのAT&Tベル研究所でデニス・リッチーによって開発されました。その目的は、新しいオペレーティングシステムであるUNIXを開発するための、効率的かつ移植性の高い言語を提供することでした。当時の主流であったアセンブリ言語に比べて抽象度が高く、マシンに依存する部分を少なくしながらも、ハードウェアを直接制御できるような低水準の操作も可能であるという特性は、OS開発に非常に適していました。

C言語は、そのシンプルさ、移植性の高さ、そしてシステムプログラミングにおける強力な能力から、瞬く間に普及しました。UNIXの成功と共に、C言語は多くのオペレーティングシステム、デバイスドライバ、組み込みシステム、そして様々なアプリケーションソフトウェアの開発に広く利用されるようになりました。標準化も進み、1989年にはANSI C、1990年にはISO/IEC 9899:1990 (C90) として規格化され、その後もC99, C11, C18と改訂が続けられています。

C言語は「小さな言語」として設計されており、必要最小限の機能とランタイムを提供します。豊富なライブラリのほとんどは、標準ライブラリではなく外部ライブラリとして提供されます。これにより、実行時のオーバーヘッドが少なく、限られたリソース環境でも動作させやすいという特徴があります。

1.2 C++の誕生と発展

C++は、1979年に同じくAT&Tベル研究所のビャーネ・ストループストルップによって開発が始まりました。彼は、シミュレーションの記述に適したオブジェクト指向言語であるSimulaの概念に感銘を受け、C言語の効率性や低水準アクセス能力を損なうことなく、オブジェクト指向の機能を取り入れることを目指しました。初期は「C with Classes（クラス付きC）」と呼ばれていましたが、1983年にC++と改称されました。

C++の名前の「++」は、C言語のインクリメント演算子に由来しており、「Cを拡張したもの」であることを示しています。ストループストルップは、C++の目標として以下の点を挙げています。
* C言語との高い互換性を保つこと。
* C言語の効率性を維持すること。
* 抽象化メカニズムを提供し、大規模なソフトウェア開発を容易にすること（特にオブジェクト指向、ジェネリックプログラミング）。
* 様々なプログラミングスタイルをサポートすること。

C++は、C言語の持つ手続き型プログラミングの能力に加え、クラス、継承、ポリモーフィズムといったオブジェクト指向の機能、テンプレートによるジェネリックプログラミング、例外処理、名前空間、豊富な標準ライブラリ（Standard Template Library – STL）などを取り込みました。これにより、C言語では複雑になりがちな大規模なソフトウェア開発において、コードの再利用性、保守性、安全性を向上させることが可能になりました。

C++も国際標準化が進み、1998年に最初の規格であるISO/IEC 14882:1998 (C++98) が制定され、その後もC++03, C++11, C++14, C++17, C++20, C++23と精力的に改訂が続けられており、言語機能は年々豊かになっています。

このように、C言語はシステム記述言語としてのシンプルさと効率性を追求して生まれ、C++はC言語を基盤として大規模開発を支援するための抽象化メカニズム（特にOOP）を追加する形で発展してきました。この歴史的経緯が、両者の機能や特性の多くの違いを生み出しています。

2. 根本的な違い：設計思想とプログラミングパラダイム

C言語とC++の最も根本的な違いは、その設計思想とサポートするプログラミングパラダイムにあります。

2.1 C言語：手続き型プログラミング

C言語は、手続き型プログラミング言語です。手続き型プログラミングでは、プログラムは一連の手順（手続き、関数）として記述されます。データと、そのデータを操作する関数は分離されています。プログラムの状態は変数の値によって管理され、関数呼び出しによってその状態が変化します。

C言語は、ハードウェアに近い低水準での操作を効率的に行うことに重点を置いています。ポインタを駆使した直接的なメモリ操作、構造体による関連データのグループ化、関数による処理の分割が基本的なスタイルです。これにより、実行時のオーバーヘッドが最小限に抑えられ、パフォーマンスが要求されるシステムプログラミングに適しています。

2.2 C++：マルチパラダイムプログラミング

C++は、マルチパラダイムプログラミング言語です。手続き型プログラミング、オブジェクト指向プログラミング、ジェネリックプログラミング、そして関数型プログラミングの一部の要素をサポートしています。

オブジェクト指向プログラミング (OOP): C++の最も特徴的な拡張機能です。データと、そのデータを操作する関数（メソッド）を「クラス」として一体化させます。これにより、現実世界の概念をモデル化しやすく、カプセル化、継承、ポリモーフィズムといった仕組みによって、コードの再利用性、保守性、拡張性を向上させます。
ジェネリックプログラミング: テンプレート機能によって実現されます。特定のデータ型に依存しない汎用的なアルゴリズムやデータ構造を記述できます。これにより、コードの再利用性がさらに高まります。STL（Standard Template Library）は、このジェネリックプログラミングの代表例です。
手続き型プログラミング: C言語由来の手続き型プログラミングも引き続きサポートしています。C++でC++スタイル（OOPやテンプレート）を使わず、C言語のようなスタイルで記述することも可能です（ただし、C++のコンパイラを使用する場合、C言語とは異なる振る舞いをする可能性がある点に注意が必要です）。

C++は、これらの複数のパラダイムを組み合わせることで、様々な種類の問題に対して最適なアプローチを選択できる柔軟性を提供します。複雑で大規模なシステム開発において、構造化されたコードを記述し、保守性を高めることを目指しています。

3. 主要な機能の比較

C言語とC++の具体的な機能の違いを見ていきましょう。

3.1 データ構造とカプセル化：struct vs class

C言語: 関連するデータをまとめるための struct キーワードを提供します。struct は単なるデータの集合であり、メンバ変数のみを持ちます。関数ポインタをメンバとして持つこともできますが、データと操作を一体化させる「メソッド」のような直接的な概念はありません。データへのアクセス制御（public/privateなど）もありません。
C++: struct に加えて class キーワードを導入しました。class はメンバ変数（データ）とメンバ関数（メソッド）を持つことができ、データと操作を一体化させた「オブジェクト」の設計を可能にします。struct もC++に存在し、基本的には class と同じ機能（メンバ関数、アクセス指定子など）を持てますが、デフォルトのメンバアクセス指定子と継承のアクセス指定子が異なります（class はデフォルト private、struct はデフォルト public）。class と struct は、public/private/protectedといったアクセス指定子によって、メンバへのアクセスを制御できます（カプセル化）。

3.2 関数：オーバーロード、デフォルト引数、インライン関数

C言語: 関数名とそのシグネチャ（引数の型と数）は、一意でなければなりません。同じ名前で引数だけが異なる関数（オーバーロード）は定義できません。関数の引数にデフォルト値を指定する機能もありません。関数呼び出しのオーバーヘッドを避けるために、単純な処理をマクロとして定義することはよくありますが、マクロはプリプロセッサによる単純なテキスト置換であり、型安全性に問題がある場合があります。
C++: 関数オーバーロードをサポートします。同じ関数名で、引数の数や型が異なる複数の関数を定義できます。コンパイラが引数の型に基づいて呼び出すべき関数を自動的に判別します（名前修飾（Name Mangling）という仕組み）。また、デフォルト引数をサポートしており、関数宣言時に引数にデフォルト値を指定することで、その引数を省略して関数を呼び出すことが可能になります。さらに、インライン関数 (inline キーワード) をサポートしています。インライン関数は、コンパイラに対して関数呼び出しをその場で展開するように指示するもので、関数呼び出しのオーバーヘッドを削減できます。インライン展開はマクロよりも型安全性に優れています。

3.3 演算子のオーバーロード

C言語: 既存の演算子（+, -, *, /, ==, < など）の意味を、ユーザ定義の型（構造体など）に対して変更することはできません。構造体同士の足し算や比較を行うには、専用の関数を定義する必要があります。
C++: 特定の演算子について、ユーザ定義型に対してその動作を再定義する演算子オーバーロードをサポートします。例えば、複素数を表すクラスに対して + 演算子をオーバーロードすることで、複素数オブジェクト同士を c1 + c2 のように自然な構文で足し算できるようになります。これにより、コードの可読性が向上します。ただし、演算子オーバーロードは慎重に行わないと、かえってコードが分かりにくくなる可能性もあります。

3.4 メモリ管理：手動 vs 手動 + RAII/スマートポインタ

C言語: 動的メモリ確保には標準ライブラリの malloc, calloc, realloc, 解放には free を使用します。プログラマが明示的にメモリを確保し、不要になったら明示的に解放する必要があります。この手動でのメモリ管理は、メモリリーク（確保したメモリを解放し忘れる）や、解放済みメモリへのアクセス（Use After Free）、二重解放（Double Free）といった多くのメモリ関連バグの原因となりやすいです。
C++: C言語の malloc/free に加えて、新しい動的メモリ確保・解放演算子 new/delete を導入しました。new はオブジェクトのコンストラクタを呼び出し、delete はデストラクタを呼び出してからメモリを解放します。これにより、オブジェクトの生存期間管理が容易になりました。
さらに、C++はRAII (Resource Acquisition Is Initialization)という重要な設計イディオムを強く推奨しています。これは、リソース（メモリ、ファイルハンドル、ネットワーク接続など）の獲得をオブジェクトの構築時（コンストラクタ）に行い、リソースの解放をオブジェクトの破棄時（デストラクタ）に行うという考え方です。これにより、オブジェクトのスコープを抜けるときや、例外が発生したときでも、デストラクタが自動的に呼び出され、リソースが確実に解放されることを保証できます。
RAIIを具現化する代表例がスマートポインタです。std::unique_ptr や std::shared_ptr といったスマートポインタは、ヒープ上に確保されたメモリへのポインタをラップし、スマートポインタ自身のデストラクタでラップしているメモリを自動的に解放します。これにより、手動での delete 呼び出しの必要がなくなり、メモリリークなどの多くのメモリ関連バグを効果的に防止できます。C++のモダンなコーディングでは、生のポインタと new/delete を直接使う機会は大幅に減り、スマートポインタやコンテナクラス（std::vector, std::string など）による自動管理が主流となっています。

3.5 標準ライブラリ：最小限 vs 豊富 (STL)

C言語: 標準ライブラリは非常に最小限です。ファイルI/O (<stdio.h>), 動的メモリ管理 (<stdlib.h>), 文字列操作 (<string.h>), 数学関数 (<math.h>) など、基本的な機能に限定されています。データ構造（リスト、ツリー、ハッシュマップなど）やアルゴリズム（ソート、探索など）は標準では提供されず、必要に応じて自分で実装するか、外部のライブラリを利用する必要があります。文字列は終端文字 (\0) 付きの文字配列として扱われ、操作は手動で行う必要があります。
C++: C言語の標準ライブラリをほとんど含んでいますが、それに加えて非常に豊富で強力な標準ライブラリ（Standard Library）を提供します。特に重要なのがSTL (Standard Template Library)です。STLは、コンテナ（std::vector, std::list, std::map, std::set など）、アルゴリズム（std::sort, std::find, std::copy など）、イテレータ、ファンクタなどから構成され、様々なデータ構造やアルゴリズムを効率的かつ型安全に利用できます。
また、文字列を扱うための std::string クラスは、C言語の文字配列よりも安全で便利な機能（長さ管理、連結、検索など）を提供します。I/Oに関しても、C言語の printf/scanf に加えて、型安全で拡張可能な iostream (std::cout, std::cin, std::cerr など) を提供します。さらに、C++11以降では、スレッド (std::thread), ミューテックス (std::mutex), アトミック操作 (std::atomic) といった並行処理のための標準ライブラリも拡充されています。
この豊富な標準ライブラリにより、C++では多くの一般的なプログラミングタスクにおいて、車輪の再発明を避けることができます。

3.6 エラー処理：戻り値/longjmp vs 例外

C言語: 関数の戻り値を使ってエラーコードを返すのが一般的なエラー処理方法です。エラーが発生したかどうかを、関数の戻り値をチェックすることで判断します。深刻なエラーの場合や、ネストした関数呼び出しの奥深くで発生したエラーから一気に脱出したい場合には、setjmp/longjmp を使うこともありますが、これはジャンプ先の状態管理が難しく、推奨されない場合が多いです。戻り値によるエラーチェックは、呼び出し側が毎回チェックコードを記述する必要があり、エラーチェックを忘れると問題が発生する可能性があります。
C++: 例外処理 (try, catch, throw) をサポートします。エラーが発生した場合、関数はそのエラーを表すオブジェクト（例外）を throw します。呼び出し側は、エラーが発生する可能性のあるコードを try ブロックで囲み、発生した例外を catch ブロックで捕捉して処理します。例外処理は、通常の処理フローとエラー処理フローを分離できるため、コードの可読性が向上します。また、例外がスローされると、スタックを巻き戻しながら、スコープを抜けるローカルオブジェクトのデストラクタが自動的に呼び出されます（スタックアンワインド）。これはRAIIと連携し、例外発生時でもリソースリークを防ぐ強力なメカニズムとなります。ただし、例外処理には実行時のオーバーヘッドが伴うことがあります。

3.7 型変換 (キャスト)

C言語: 主にCスタイルのキャスト (type)expression を使用します。これは強力ですが、安全性が低く、どのような変換が行われるのかが曖昧になりがちです。
C++: Cスタイルのキャストに加え、より安全で意図を明確に示せる新しいキャスト演算子を導入しました。
- static_cast: コンパイル時に型安全性がチェック可能な変換（数値型間の変換、ポインタ間の変換で関連性のあるものなど）。
- dynamic_cast: 実行時型情報（RTTI）を使用して、実行時に安全なダウンキャストを行う。失敗した場合は nullptr を返すか、例外をスローする。ポリモーフィックなクラス階層でのみ使用可能。
- reinterpret_cast: ビットパターンを異なる型のものとして解釈する、最も低レベルで危険なキャスト。
- const_cast: オブジェクトの const 性や volatile 性を除去/追加する。
  これらのC++スタイルのキャストを使用することで、コードの意図が明確になり、コンパイル時や実行時により多くのエラーを検出できるようになります。

3.8 ジェネリックプログラミング：マクロ vs テンプレート

C言語: ジェネリックな処理（型に依存しない処理）を実現する主な方法は、プリプロセッサマクロと void* ポインタです。マクロはテキスト置換であり、型安全性はありません。void* ポインタは任意の型のポインタを保持できますが、使用時には明示的な型変換が必要で、これも型安全性の問題やコードの複雑さを招きます。
C++: テンプレート機能を提供します。関数テンプレートやクラステンプレートを定義することで、特定の型に依存しない汎用的なコードを記述できます。コンパイル時に、テンプレートが使用されている型に基づいて具体的なコードが生成（インスタンス化）されます。テンプレートはマクロと異なり、型安全性があり、コンパイラが厳密な型チェックを行います。STLのコンテナやアルゴリズムは、テンプレートの典型的な使用例です。テンプレートは強力ですが、コンパイル時間が長くなる、エラーメッセージが難解になるなどの欠点もあります。

3.9 名前空間

C言語: グローバルスコープに関数名や変数名が置かれるため、異なるライブラリやモジュール間で名前の衝突（シンボル名の衝突）が起こりやすいです。これを避けるために、関数名や変数名に特定のプレフィックスを付けるといった慣習的な対策が取られます。
C++: 名前空間 (namespace) 機能を提供します。名前空間を使用することで、関連する宣言（クラス、関数、変数など）を特定のスコープ内にまとめることができます。これにより、異なる名前空間内で同じ名前を使用しても衝突せず、大規模プロジェクトやライブラリ開発における名前管理が容易になります。例えば、STLの全ての要素は std 名前空間内に定義されています。

3.10 `void*` vs ポリモーフィズム/テンプレート

C言語: 異なる型のデータを統一的に扱う場合に void* ポインタが頻繁に使用されます。例えば、汎用的なコンテナ（リストなど）を実装する際、要素へのポインタを void* で保持し、使用時に適切な型にキャストします。これは柔軟性がある反面、型情報が失われるためコンパイル時チェックができず、実行時エラーのリスクが高まります。
C++:
- ポリモーフィズム: 基底クラスへのポインタや参照を通じて派生クラスのオブジェクトを操作することで、異なる型のオブジェクトを統一的に扱うことができます。これは特にオブジェクト指向の文脈で有効で、実行時に適切なメンバ関数（仮想関数）が呼び出されます。型安全性は維持されます。
- テンプレート: 型に依存しないデータ構造（std::vector<int>, std::vector<std::string> など）やアルゴリズムを、テンプレートのインスタンス化によってコンパイル時に具体的な型に合わせて生成します。これも型安全な方法で汎用性を提供します。
  C++では、これらの機能があるため、C言語ほど void* を汎用的な目的で使う必要は少なくなります。特定の低レベルな操作やC言語との連携を除いて、void* を使う場面は限定的です。

3.11 C言語との互換性

C++はC言語から派生した言語であるため、多くのC言語のコードはC++コンパイラでコンパイル可能です。しかし、完全に100%互換性があるわけではありません。C++の規格化の過程で、C言語とは異なる解釈がされたり、C++で新しいキーワードや機能が追加されたことでC言語の特定の記述が有効でなくなったりすることがあります（例: void* から他の型への暗黙的な変換はC++では許されない、一部の型変換の挙動の違い、restrict キーワードなど）。

C++コードからC言語の関数を呼び出す、あるいはC言語コードからC++の関数を呼び出すといったC/C++連携を行う場合には注意が必要です。特に、C++の名前修飾（Name Mangling）によってC++の関数名がコンパイル時に変更されるため、C言語側から参照する際には extern "C" 指定子を使って、C++コンパイラにC言語のリンケージ（名前修飾なし）でコンパイルするように指示する必要があります。

4. パフォーマンス、コンパイル時間、バイナリサイズ

パフォーマンスに関しては、C言語が最も低レベルな制御を可能にするため、理論的にはC言語で書かれたコードが最も効率的な実行パスを生成できる可能性があります。C++は抽象化のコスト（仮想関数テーブルのルックアップ、例外処理機構の追加、RAIIオブジェクトの構築/破棄など）が伴う場合があります。

しかし、モダンなC++コンパイラは非常に高度な最適化を行います。テンプレートによるジェネリックプログラミングやインライン関数は、抽象化によるコードの増加をコンパイル時に解決し、場合によっては手書きのCコードよりも効率的なバイナリを生成することもあります。STLコンテナは、多くの場合、C言語で手動で実装するよりも最適化されており、堅牢性も高いです。例外処理や仮想関数といった特定の機能を使用しない限り、C++の抽象化は「ゼロコスト抽象化」と呼ばれることもあります。

したがって、単純なマイクロベンチマークではC言語がわずかに優位を示すことがあっても、現実の大規模なアプリケーションにおいては、C++が提供するより高度な最適化機会やSTLの効率的な実装、そしてコードの保守性向上による開発時間の短縮やバグの削減といった側面が、実質的なパフォーマンスやTCO（総所有コスト）において有利に働くことが多いです。

コンパイル時間に関しては、C++の方が一般的に長くなる傾向があります。特にテンプレートを多用したコードは、コンパイル時に大量のコード生成が発生するため、コンパイル時間が大幅に増加することがあります。

バイナリサイズに関しても、C++はC言語よりも大きくなる傾向があります。STLや例外処理、RTTI (Run-Time Type Information) といったC++独自の機能を使用する場合、それらをサポートするためのコードやデータがバイナリに含まれるためです。ただし、最近のコンパイラでは不要な機能をリンクしないようにするオプションも提供されています。組み込みシステムなど、極めてリソースが限られた環境では、このバイナリサイズの差が問題になることがあります。

5. コミュニティとエコシステム

どちらの言語も長い歴史を持つため、非常に活発なコミュニティと豊富なエコシステムを持っています。

C言語: システムプログラミングや組み込み分野で強固な地位を築いています。UNIX/Linuxカーネルや多くの低レベルライブラリ、既存の多くのOS APIがC言語で記述されています。シンプルな言語仕様のため、古いハードウェアや特殊な環境でもコンパイラが入手しやすいという利点があります。ドキュメントや書籍も豊富です。
C++: 大規模なアプリケーション開発、ゲーム開発、GUIアプリケーション、数値計算、リアルタイムシステムなど、幅広い分野で利用されています。STLだけでなく、Boost, Qt, poco, Eigen, OpenCVなど、非常に多くの高品質なライブラリが存在します。開発ツール（IDE, デバッガ, プロファイラなど）も成熟しており、活発な標準化委員会によって言語機能も継続的に進化しています。Qiita, Stack Overflowなどのオンラインコミュニティでの情報も非常に多いです。

学習リソースの量という点では、現在ではC++の方が新しい情報やモダンな開発スタイルに関する情報が豊富に入手しやすいかもしれません。C言語の情報は古典的なものも多いですが、システムプログラミングの基礎を学ぶ上では非常に重要です。

6. 学習曲線：どちらが難しいか？

一般的に、C言語の基本的な構文や概念（変数、制御構文、関数、ポインタ、構造体）はC++よりもシンプルであり、言語仕様自体は小さいです。そのため、プログラミング初心者にとって、C言語の「入り口」はC++よりも低いと感じられるかもしれません。

しかし、C言語で大規模なプログラムを、メモリ安全性を保ちつつ効率的に記述するには、ポインタ、メモリ管理、標準ライブラリの挙動に関する深い理解と慎重なコーディングが必要です。これは、C++のRAIIやスマートポインタ、STLコンテナが提供する安全性や便利さに慣れたプログラマにとっては、かえって難しく感じられることがあります。C言語でのエラーは、コンパイル時ではなく実行時に、しかも予測不能なタイミングで発生することが多く、デバッグが困難になりがちです。

一方、C++は言語仕様が非常に大きく、覚えるべき機能（クラス、継承、テンプレート、例外、名前空間、STLなど）が多岐にわたります。特にテンプレートメタプログラミングのような高度な機能は理解に時間がかかります。しかし、これらの機能は適切に利用することで、大規模で複雑なシステムをより構造化され、安全で、保守性の高いコードとして記述するのを助けます。モダンなC++（C++11以降）のイディオムを習得すれば、C言語で苦労する多くの問題（メモリ管理、リソース管理など）から解放されます。

結論として、
* C言語: 言語仕様は小さいが、安全で堅牢なコードを書くには低レベルな仕組みへの深い理解と disciplined なコーディングが必要。自己責任の側面が強い。
* C++: 言語仕様は大きいが、提供される豊富な機能（OOP, テンプレート, STL, RAII, 例外）を使いこなせば、より高いレベルで安全性、保守性、生産性を実現できる。ただし、それらの機能を正しく理解して使用する必要がある。

どちらが「難しい」かは、学習者のバックグラウンドや何を目的とするかによって感じ方が異なります。システムプログラミングの基礎をしっかり学びたい、メモリやハードウェアの動きを理解したいという目的であれば、C言語から入るのが良いでしょう。モダンなアプリケーション開発やゲーム開発など、より高レベルな抽象化を活用したいのであれば、C++から始めても良いでしょう。

7. どちらを選ぶべきか？：プロジェクトの特性による判断

C言語とC++のどちらを選ぶかは、開発するプロジェクトの性質、要求されるパフォーマンス、利用可能なリソース、開発チームのスキルセットなどを総合的に考慮して決定する必要があります。以下に、それぞれの言語が特に適している典型的なシナリオを挙げます。

7.1 C言語を選ぶべきケース

C言語はそのシンプルさと低レベル制御能力から、以下のような分野で特に強みを発揮します。

オペレーティングシステム (OS) カーネル: OSカーネルはハードウェアに直接アクセスし、メモリやプロセスの管理といった低レベルな処理を行います。C言語はこのようなシステム記述言語として設計されており、ランタイムが最小限で、予測可能な動作をするため非常に適しています。Linux, Windowsなどのカーネルの大部分はC言語で書かれています。
組み込みシステム: マイクロコントローラなど、CPUパワー、メモリ容量、ストレージ容量が非常に限られた環境では、バイナリサイズが小さく、ランタイムオーバーヘッドが少ないC言語が有利です。特定のハードウェアに密接に関わるデバイスドライバの開発にもC言語がよく使われます。
デバイスドライバ: OSと同様に、特定のハードウェアと直接やり取りする必要があるため、低レベルアクセスが容易なC言語が適しています。予測可能な実行時間やリソース使用量も重要です。
高性能が要求されるライブラリ: 他の言語（Python, Ruby, Javaなど）から呼び出される高性能な計算ライブラリなどを開発する場合、C言語で記述することで最大限のパフォーマンスを引き出すことができます。C言語のABI（Application Binary Interface）は安定しており、多くの言語から呼び出しやすいという利点もあります。
リソース制約が厳しい環境での開発: メモリ容量が数十KBしかない、リアルタイム性が厳しく予測不可能なオーバーヘッド（C++の例外など）を避けたいといった、極端なリソース制約やリアルタイム要件がある環境では、C言語がしばしば選択されます。
コンピュータサイエンスの基礎学習: ポインタ、メモリ管理、データ構造の基本的な実装など、コンピュータの基本的な仕組みを理解するための学習には、C言語が適しています。

C言語を選ぶのは、ハードウェアに非常に近く、最大限のパフォーマンスと最小限のリソース使用量、そして予測可能な挙動が絶対的に必要な場合が多いです。抽象化によるオーバーヘッドを許容できない、あるいは抽象化よりも直接的な制御を優先する場面で真価を発揮します。

7.2 C++を選ぶべきケース

C++は、C言語の効率性を保ちつつ、高度な抽象化と豊富なライブラリによって大規模開発を支援する能力に優れています。

大規模なデスクトップアプリケーション: GUIを持つ複雑なアプリケーション開発では、オブジェクト指向による構造化がコードの管理を容易にします。QtやMFCなどのC++向けGUIフレームワークも豊富です。
ゲーム開発: パフォーマンスが重要でありながら、複雑なシステム（グラフィックス、物理演算、AIなど）を効率的に開発する必要があります。C++のパフォーマンス、OOP、STL、豊富なゲーム開発ライブラリ（Unreal Engine, Unity (内部エンジン) など）が適しています。
高性能なサーバーサイドアプリケーション: 大量の同時リクエストを処理するような高性能が求められるサーバー開発でも、C++は利用されます。Boost Asioのような非同期処理ライブラリも利用可能です。
数値計算・科学技術計算: パフォーマンスが非常に重要であり、複雑なアルゴリズムを実装する必要があります。Eigenのような高性能な線形代数ライブラリなど、C++にはこの分野のライブラリも豊富です。
コンパイラやインタプリタ: 言語処理系のような複雑なソフトウェアの開発にもC++はよく利用されます。
ライブラリ開発（ただし他の言語との連携を考慮）: C++の機能を活用して高機能なライブラリを開発する場合。ただし、他の言語からの利用を考慮する場合は、C言語インターフェース（extern "C" を使用）を提供することが一般的です。
高度なソフトウェア開発: オブジェクト指向、ジェネリックプログラミングなどの設計手法を活用して、再利用性、保守性、拡張性の高いソフトウェアを開発したい場合。

C++を選ぶのは、パフォーマンスが重要であると同時に、コードの複雑性を管理し、生産性を向上させるために、より高レベルな抽象化機能や豊富な標準ライブラリを活用したい場合です。モダンなC++の機能は、メモリ安全性の問題も軽減し、大規模開発における多くの課題を解決する手助けとなります。

7.3 どちらも選択肢になるケース、あるいは併用するケース

もちろん、上記のカテゴリに明確に分類できないプロジェクトや、両方の言語の特性が求められるプロジェクトも存在します。

ミドルウェアやフレームワーク: ハードウェア寄りの部分とアプリケーション寄りの部分の両方に関わる場合、一部をC言語で記述し、その上にC++でより高レベルなインターフェースを提供する、といった構造が取られることがあります。
既存コードの改修・拡張: 既存のCコードベースを改修・拡張する場合、C++に少しずつ移行していく、あるいはC++の機能の一部（例えばクラス）だけを導入するといったアプローチも可能です。extern "C" を使用して、CコードとC++コードを同じプロジェクト内でコンパイル・リンクさせることは一般的です。
学習目的: C++を学ぶ上で、C言語の基礎知識があると、ポインタやメモリの概念など、C++の低レベルな側面をより深く理解できます。逆に、C++で高レベルな概念を学んだ後でC言語を見ると、抽象化されていないがゆえの難しさや面白さを発見できるかもしれません。

8. まとめ：違いを理解し、賢く選択する

C言語とC++は、共通のルーツを持ちながらも、その後の発展によって大きく異なる言語となりました。

C言語はシンプルで低水準、手続き型に特化しており、ハードウェア制御やリソース制約の厳しい環境でのシステムプログラミングに最適です。最大限のパフォーマンスと最小限のオーバーヘッドが求められる場面で選ばれますが、メモリ管理などプログラマの責任が重く、大規模開発ではコードの複雑性が増しやすいという側面があります。

C++はマルチパラダイムに対応し、オブジェクト指向、ジェネリックプログラミング、豊富な標準ライブラリといった高レベルな抽象化機能を提供します。これにより、大規模で複雑なアプリケーションを、より構造化され、安全で、保守性の高いコードとして開発することを支援します。パフォーマンスもC言語に匹敵するか、特定の状況では凌駕することもありますが、言語仕様が複雑で学習コストが高く、バイナリサイズやコンパイル時間が大きくなる傾向があります。

どちらの言語が良い、悪いということではなく、それぞれに得意な分野と不得意な分野があります。プロジェクトの要件（性能、リソース、開発期間、保守性、チームのスキルなど）を明確に洗い出し、それぞれの言語の特性と照らし合わせて、最も適した言語を選択することが重要です。

また、C言語とC++は完全に無関係な言語ではなく、適切な方法を取れば共存・連携させることが可能です。これは、既存のCコードベースにC++の新機能を取り入れたり、C++で開発したアプリケーションの一部でC言語の高性能ライブラリを利用したりする場合に非常に役立ちます。

C言語とC++の違いを深く理解することは、単にどちらの言語を選ぶかの指針となるだけでなく、プログラミング言語の設計思想、コンパイラの働き、メモリ管理の仕組みなど、コンピュータサイエンスの基礎を学ぶ上でも非常に有益です。この記事が、あなたの学習や開発プロジェクトにおける言語選択の一助となれば幸いです。