先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「パソコンに何も入っていなくても、C++の開発環境って作れるんですか？」

先生

「はい。最近はDockerを使えば、難しい設定なしでC++の環境を用意できます。」

生徒

「Dockerって聞いたことはあるけど、仕組みも使い方もよく分からないです。」

先生

「大丈夫です。パソコンが苦手でもできるように、基礎からやさしく解説します！」

1. Dockerとは？初心者向けにイメージで理解しよう

Dockerは、C++を含むさまざまなプログラミング環境を「箱」のようにまとめて使える便利なツールです。パソコンの中に小さな部屋を作り、その中にC++コンパイラや開発に必要なツールを入れて使うイメージです。

例えば、普通はパソコンにGCCやClangなどのコンパイラを直接インストールしますが、Dockerを使えばパソコンを汚さず別の場所に環境を作れます。そのため、設定の失敗でパソコンが動かなくなる心配もなく、初心者でも安心してC++を学べます。

また、Dockerはどのパソコンでも同じ環境を再現できる特徴があるため、WindowsでもMacでもLinuxでも同じC++コードを同じ条件でコンパイルできます。これは「開発環境の統一」と呼ばれ、実際の企業でも広く利用されています。

2. DockerでC++開発環境を作るメリット

Dockerを利用すると、初心者にとって次のような大きなメリットがあります。

パソコンに余計なソフトをインストールしなくていい
環境構築で失敗するリスクが少ない
いつでも簡単に消して作り直せる
どのOSでも同じC++環境を再現できる

特に「何をどうインストールしたらいいか分からない」という初心者にとって、Dockerは学習のハードルを大きく下げてくれる頼もしい存在です。

3. Dockerのインストール手順

まずDocker Desktopをインストールします。これはDockerを簡単に操作できる公式アプリです。WindowsとMacに対応しており、無料で利用できます。

手順は次の通りです。

Docker Desktopの公式サイトにアクセスする
WindowsまたはMacを選んでインストーラーをダウンロード
ダブルクリックしてインストール
アプリを起動してセットアップ完了

インストールが終わると、C++用の環境を作る準備が整います。

4. C++用のDockerイメージを使って環境を作る

Dockerでは「イメージ」というテンプレートを使って環境を作ります。今回は、GCC（C++のコンパイラ）が入った人気のイメージを利用します。C++の学習にはGCCがもっとも広く使われており、初心者にも扱いやすいコンパイラです。

まずは次のコマンドを実行してC++環境を起動します。


docker run -it --name cpp_dev gcc:latest bash

このコマンドを実行すると、GCCを使えるC++専用の部屋が作られます。「bash」というのはLinuxのコマンド操作画面のことで、これを使ってC++ファイルの作成やコンパイルができます。

5. Docker内でC++のファイルを作る

Dockerの中に入ったら、次のようにC++ファイルを作ってみましょう。


echo '#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello from Docker!" << std::endl;
    return 0;
}' > hello.cpp

このコマンドで「hello.cpp」というファイルが作られます。

6. C++ファイルをGCCでコンパイルする

次に、作成したC++ファイルをコンパイルします。コンパイルとは、人が書いたプログラムをコンピュータが読める形に変換する作業のことです。C++ではGCCを使ってコンパイルします。


g++ hello.cpp -o hello

このコマンドで「hello」という実行ファイルが作られます。

実行してみましょう。


./hello


Hello from Docker!

このように表示されれば成功です。Dockerの中でも通常のC++開発と同じようにコンパイルと実行ができます。

7. DockerでホストPCとファイル共有する方法

学習を進めると、Dockerの外にあるファイルを使いたくなる場面があります。そのときに便利なのが「ボリューム共有」という仕組みです。

例えば、WindowsやMacで作ったC++ファイルをDockerでコンパイルしたい場合は次のようにします。


docker run -it -v $(pwd):/workspace gcc:latest bash

これで、今いるフォルダがDocker内の「/workspace」に共有されます。

自分のパソコンとDockerで同じファイルを見ながら作業できるので、とても便利です。

まとめ

Dockerという仕組みを使ってC++開発環境を整える方法は、初心者にとって非常に扱いやすく、複雑な設定に悩まされずにC++学習へ集中できる点が大きな魅力です。パソコンに直接GCCやClangを入れる必要がなく、Dockerイメージというひとまとまりの環境を使うことで、どこでも同じ動作が得られるという特長があります。また、Windows・Mac・Linuxのどれでも統一した環境を構築できるため、C++プログラムが環境の違いで動かなくなる心配もなく、安定した学習ができます。Dockerによって作られた隔離されたスペースは、学習者にとって失敗を恐れず試行錯誤できる場となり、C++コンパイルの理解、動作確認、環境構築の基礎に触れる絶好のきっかけを提供してくれます。さらに、Dockerではコンテナを削除して再構築することが容易であるため、設定を誤っても簡単にやり直すことができます。C++を学びながら実際のプロジェクトに近い環境を再現できる点も非常に価値が高く、特に複数人で作業する際や、学校・企業で環境をそろえたい場合にも強い効果を発揮します。今回の記事で扱った「docker run」での環境起動やGCCのコンパイル操作、hello.cpp の作成手順などを実際に操作することで、C++開発の流れとDockerの扱いが自然に身についていきます。手元の環境を汚さず、かつ必要な時にはすぐに使えるC++環境を構築できることは、学習を継続する上でも大きな助けとなるでしょう。また、Dockerのボリューム共有機能を利用することで、自分のパソコンで作ったファイルをそのままDocker内でコンパイルできるようになり、作業効率が大幅に向上します。こうした柔軟な使い方を身につけていくことは、C++の理解を深めるだけでなく、将来他のプログラミング言語や開発ツールを扱う際にも役立つ重要なスキルへとつながっていきます。環境構築の知識・実践経験は、プログラミング学習にとって欠かせない基盤となるため、Dockerを活用したC++環境構築は初心者にこそおすすめしたい方法といえます。

サンプルプログラムでDocker環境を確認しよう

以下は、Docker環境で正しくC++コンパイルが行えるか確認するための復習用プログラムです。基本的な標準出力処理や関数の活用を含んでおり、Dockerでの学習をより深める内容になっています。


#include <iostream>

int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

int main() {
    std::cout << "DockerでC++環境が整いました！" << std::endl;

    int x = 4;
    int y = 5;
    int result = multiply(x, y);

    std::cout << "掛け算の結果: " << result << std::endl;
    std::cout << "C++とDockerの基礎が理解できました！" << std::endl;

    return 0;
}

このプログラムは、Docker内でのビルド手順を理解しつつ、C++で関数を使う基本も同時に確認できます。実際に「g++ ファイル名.cpp -o 実行ファイル名」と入力してコンパイルし、プログラムが正しく動くことを確認してみましょう。Dockerを使うことでコンパイルエラーが出ても気軽に環境を作り直せるため、学習効率が非常に高まります。

先生と生徒の振り返り会話

生徒

「DockerでC++の環境が作れるなんて知らなかったです！パソコンに何も入れなくてもできるのは本当に便利ですね。」

先生

「そうですね。Dockerなら環境構築の失敗を気にしなくて済むので、初心者でも安心して学習できますよ。」

生徒

「hello.cpp を作って実行してみたら、本当にDockerの中だけで動いていて驚きました！コンパイルの流れもよく分かってきました。」

先生

「実際に動かしてみると理解が深まりますよね。Dockerはどのパソコンでも同じC++環境を再現できるので、とても便利なんです。」

生徒

「ボリューム共有も便利でした！自分のパソコンで書いたファイルをそのままコンテナで使えるんですね。」

先生