Part2では,C言語のプログラムを作成し,実行可能な形式に変換する手順を見ていきます。プログラムがどのようにして動いているのかを知ることで,プログラミングに関するより深い知識を得ることができるでしょう。

 図1は,「日経ソフトウエアは毎月24日発売です」という文字列を表示するC言語のプログラムです。ファイル名はtest.c。拡張子が「.c」になります。

図1●メッセージを表示するだけのC言語のプログラム(test.c)
図1●メッセージを表示するだけのC言語のプログラム(test.c)

 C言語のプログラムは,ソースコードをファイルに保存した後,「コンパイル」と「リンク」という作業をして,実行可能なファイル(「実行ファイル」と呼びます)を生成しないと動きません。コンパイルやリンクには「コンパイラ」というソフトを利用します。図1のプログラムをコンパイルしてリンクすると,「test.exe」と「test.obj」というファイルができあがります。test.exeが実行ファイルです。

 test.exeをメモ帳で開いてみてください。おかしな文字がウィンドウいっぱいに出てきますね(図2)。

図2●コンパイルして生成される実行ファイルは人間には意味のわからない文字の羅列
図2●コンパイルして生成される実行ファイルは人間には意味のわからない文字の羅列

 これは,コンピュータが理解できる命令の集まりです。実は,コンピュータはC言語のプログラムのソースコードをそのまま理解して実行することができません。いったんコンピュータが理解できる言語(「機械語」と呼びます)に変換してやる必要があります。このための作業が先ほどのコンパイルとリンクなのです。

実行ファイルには機械語の命令が詰まっている

 ソースコードをコンパイルすると「オブジェクト・ファイル」ができます(前述のtest.objです)。これは,ソースコードの内容を機械語に変換したものですが,実はこれだけでは実行可能なプログラムにはなりません。

 図1のソースコードにprintfという命令があります。これはカッコ内のデータをディスプレイに出力せよという命令ですが,この命令を実行するためには,プログラム本体以外に,コンパイラのメーカーが提供するプログラム(「関数ライブラリ」と呼びます)が別途必要になります。リンクによってプログラム本体のオブジェクト・ファイルと,関数ライブラリのオブジェクト・ファイルをまとめると,実行可能なファイルができあがるという仕組みです(図3)。リンクを実行するソフトのことを「リンカー」と呼びます。リンカーは通常,コンパイラとして一緒に提供されています。

図3●コンパイルとリンクを経て実行ファイルができあがる
[画像のクリックで拡大表示]

アセンブリ言語を利用すれば実行ファイルの中身を理解できる

 機械語はわけのわからない文字の羅列のように思えますが,もちろん,でたらめが書いてあるわけではありません。コンピュータの心臓部であるCPUが理解できる2進数として表された機械語のプログラムをむりやりテキスト・ファイルとして表示させたので,図2のようになったのです。

 では,機械語のプログラムが何をしているのかを知る方法はないのでしょうか。実は,機械語の命令と一対一に対応する命令体系を備えたプログラミング言語があります。「アセンブリ言語」です(図4)。

図4●機械語はアセンブリ言語に一対一に対応する
図4●機械語はアセンブリ言語に一対一に対応する

この先は会員の登録が必要です。有料会員(月額プラン)は初月無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら