ビルドとは？仕組みや流れを解説

プログラミングに関わっていると「ビルド」や「コンパイラ」といった言葉を目にすることも多いかと思います。

しかし、ビルドとコンパイラの違いがよくわからない、ビルドの具体的な仕組みや流れがよく理解できない、という人も多いのではないのでしょうか。

そこで今回は、ビルドとコンパイルの違いについて説明しながら、ビルドの意味や仕組み・流れについて詳しく紹介していきます。

ビルドとは？

ビルドについて調べてみても専門的な用語が並んでいてよくわからないという人が多いです。

今回はビルドについて説明をしながら、ビルドの作業で出てくる用語についても、初心者でもわかりやすいように紹介していきます。

ビルドとは

ビルドとは、プログラミング言語で書かれたソースコードにバグ(異常)がないかを解析し、バグがなければソースコードを機械語に翻訳・リンクし、実行可能ファイルに変換して組み立てることです。

1つの作業のことを指すのではなく、解析から実行可能ファイルを組み立てるところまでの一連の流れのことを指します。

単一なソースコードのプログラムであればコンパイルするだけでいいですが、複雑な仕組みのソフトウェアは、多くのソースコードを使って構成されていて、それらをリンクして組み合わせるという作業が必要になります。

この、コンパイルからリンクまでの一連の作業をまとめてビルドと言います。

ソースコードとは

ソースコードとはプログラムの基になるもので、人がプログラム言語を使って記述したコードのことです。

基本的に命令を並べた文章になりますが、必要に応じてソースコードに対しての説明を書き加えることもあります。

このソースコードをつくる作業のことをコーディングと呼びます。

これを機械語に翻訳することで、プログラムを作ることができるので、とても大切な作業になります。

リンクとは

リンクとは、コンパイルされた複数のプログラムを結合させて、実行可能ファイルを作成する作業のことです。

コンパイルが終わっただけでは、各プログラムが断片的で実行することができません。

そのため、各プログラムを適切にリンクさせることで、実行可能ファイルを作成することができるのです。

 

コンパイルとの違い

ここまでの説明を見ていると、それってコンパイルと同じじゃないの？と思う方もいるかもしれません。

しかし、コンパイルはビルドの作業に含まれる工程の1つであり、同じではないのです。

ビルドとコンパイルの違いについて詳しく紹介していきます。

コンパイルとは

コンパイルとは、プログラム言語で書かれたソースコードを機械語(オブジェクトコード)に変換する作業のことです。

機械は人間の言語を理解することが出来ないので、どんな指示をするのかを機械がわかるように言葉を変換してあげる必要があるということです。

ビルドとコンパイルの違いとは

ビルドは先ほども説明した通り、ソースコードに問題がないか確認した後に機械語に変換し、それぞれのファイルに組み合わせて実行可能ファイルを作っていく一連の流れのことで、解析やコンパイル、リンクなどの作業を行っています。

一方コンパイルは、プログラミング言語から機械語への変換作業のことのみを指しているので、変換が終了した時点でコンパイルの作業も終了します。

そのため、ビルドは一連の作業のことで、その作業の中の一部にコンパイルという作業が含まれている。

という部分がビルドとコンパイルの大きな違いになります。

 

ビルドの仕組みや流れ

普段はビルドを実行するためのボタンを押したらビルド作業が始まるかと思います。

そのボタンを押した中で、ビルドはどういった仕組みで、実行可能ファイルに変換して組み立てるまでにどういった流れで作業が行われるのかについて今回は詳しく説明していきます。

一連の流れを知っていると、エラーの原因が特定しやすいといったメリットもあるので、覚えておくと便利です。

ソースコードの作成・静的解析をする

ソースコードを作成し、作成したソースコードにバグがないかを確認するために静的解析を行っていきます。

静的解析はコードを実行せずに行う解析のことで、早い段階でバグの修正をすることができるため、バグ修正コストを抑えることができるというメリットがあります。

バグがなければ次のステップへ進み、バグがあった場合にはここで処理がストップし、バグの検出ヵ所を知らせてくれます。

バグの修正→静的解析を、バグがなくなるまで繰り返し、バグがなくなった段階で次のステップへ進みます。

コンパイルの前処理をする

プリプロセッサを使って、コンパイルするための前処理を行っていきます。

こちらは使用言語によっては行わない場合もあるので、必要に応じて行われる処理になります。

一般的なJava言語ではプリプロセッサは利用しませんが、COBOLやC言語ではプリプロセッサでの前処理を行っていきます。

コンパイルの前処理ではコメントの削除・定数の数値への置き換え・マクロの展開等が行われます。

ソースコードをコンパイルする

ここまで進んだらコンパイラというプログラムを使って、ソースコードを機械語(オブジェクトコード)にコンパイルしていきます。

コンパイラと似たものでインタプリタというものがあります。

インタプリタは高水準言語から機械語に順次変換し、変換と同時にプログラムも進行していきますが、コンパイラは実行前に機械語に翻訳を行っていくので、コンパイラの方が実行速度が速く、使用メモリも抑えることができます。

ライブラリやオブジェクトファイルをリンクする

最後にリンカというプログラムを使って、複数のオブジェクトファイルやライブラリとリンクをします。

全てのコードをリンクすることでライブラリや実行可能ファイルが完成し、これでビルド作業は終了となります。

 

【まとめ】

• ビルドとはプログラミング言語で書かれたソースコードにバグがないかを解析し、実行可能ファイルに変換して組み立てること。
• ソースコードとはプログラムの基になるもので、プログラム言語を使って記述したコードのこと。
• コンパイルとはプログラム言語で書かれたソースコードを機械語(オブジェクトコード)に変換する作業のこと。
• ビルドとコンパイルの違いはビルドは一連の作業のことで、その中の作業の一部にコンパイルという作業が含まれている。
• ビルドの仕組みや流れは

1. ソースコードの作成・静的解析
2. コンパイルの前処理
3. ソースコードをコンパイル
4. ライブラリやオブジェクトファイルをリンク

 

専門的な言葉が出てくると、どうしても難しいものと思われがちですが、ビルドやコンパイルと言うのは決して難しいものではなく、ビルドとコンパイルの違いについてもわかっていただけたと思います。

普段何気なく使っているビルドボタンの中でどういった作業が行われているのかを知っておくと、エラーの原因が特定しやすいなど便利なこともたくさんあります。

ぜひ、ビルドの仕組みや流れを覚えておいて下さいね。