ソフトウェア開発の世界では、コードがどのように実行されるかに基づいてプログラミング言語が分類されます。主要なカテゴリーは、コンパイル言語とインタープリタ言語の2つです。この区別は重要であり、パフォーマンス、使いやすさ、そして言語が使用される環境に影響を与えます。

1.1 コンパイル言語

1.1.1 特徴:

• コンパイルプロセス： コンパイル言語は実行される前に機械語に変換されます。この変換はコンパイラと呼ばれる特殊なプログラムによって行われます。

• 実行速度： コードが事前にコンパイルされているため、インタープリタ言語に比べて実行が速いです。

• プラットフォーム依存性： コンパイルされたコードは一般にプラットフォーム固有のものです。つまり、Windows用にコンパイルされたプログラムは、再コンパイルしない限りLinuxシステムでは動作しません。

• エラー検出： エラーはコンパイルプロセス中に検出されるため、デバッグが容易になります。

• メモリ効率： 直接機械レベルの実行のため、コンパイル言語は通常、メモリ効率が良く、パフォーマンスも優れています。

1.1.2 例：

• C/C++： システムレベルのプログラミング、ゲーム開発、高性能が要求されるアプリケーションで広く使用されています。

• Java： バイトコードにコンパイルされ、その後Java仮想マシン（JVM）上で実行されるため、一般的にはコンパイル言語として分類されます。

• Go： そのシンプルさと、特に並行操作での効率性で知られています。

1.2 インタープリタ言語

1.2.1 特徴:

1. インタープリタプロセス： インタープリタ言語は事前にコンパイルされません。代わりに、コードは実行時にインタープリタによって逐次解釈され、実行されます。

2. 実行速度： 実行時の逐次解釈のため、一般にコンパイル言語よりも実行速度が遅いです。

3. プラットフォーム独立性： マシン固有のコードにコンパイルされないため、異なるプラットフォーム間でより移植性があります。

4. 使いやすさ： コンパイルステップがないため、テストやデバッグが容易で、スクリプト作成や迅速なアプリケーション開発に人気があります。

5. メモリ使用量： 解釈のオーバーヘッドのため、より多くのメモリを使用し、効率的なパフォーマンスが低下する可能性があります。

1.2.2 例：

• Python： 読みやすさと、ウェブ開発からデータサイエンスまでの幅広い用途で知られています。

• JavaScript： ウェブ開発の基盤であり、主にブラウザで実行されますが、サーバー上でも実行されます（Node.js）。

• Ruby： 主にウェブ開発に使用されています。

2. コンパイラ Vs インタープリタ

2. 1 コンパイラ

コンパイラ は、プログラミング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、または別の中間形式に変換する特別な種類のソフトウェアです。この変換プロセスは、コンピュータによるプログラムの実行を可能にするソフトウェア開発における重要なステップです。コンパイラの主な特徴は以下の通りです：

1. ソースコードから機械語へ: コンパイラの主な機能は、高水準プログラミング言語（C、C++、Javaなど）で書かれたソースコードを、コンピュータのCPUが直接実行できる命令セットである機械語に変換することです。

2. コンパイルのフェーズ:

   • 字句解析: ソースコードを基本要素またはトークンに分解します。

   • 構文解析: プログラミング言語の規則（文法）に対してソースコードをチェックし、構造的に正しいことを確認します。

   • 意味解析: コードが論理的に意味を成し、言語の規則に従っていることを保証します。

   • 中間コード生成: ソースコードを中間コードに変換します。これはソースコードのより低水準の表現ですが、機械語ほど低水準ではありません。

   • コード最適化: 実行時間とメモリ使用量の観点から、中間コードの効率を改善します。

   • コード生成: 最適化された中間コードを機械語に変換します。

   • デバッグ情報: デバッグに役立つ情報を追加します。

3. 静的解析: コンパイラは、実行前にコードをエラーや不整合、非効率性についてチェックする静的解析を行うことが多いです。

4. プラットフォーム固有: コンパイラの出力は、特定のオペレーティングシステムとハードウェアアーキテクチャに特有のものであることが一般的です。これが、同じプログラムを異なるプラットフォーム向けにコンパイルするためには、異なるコンパイラや異なる設定が必要とされる理由です。

5. リンキング: コンパイル後、機械語は、実行可能なプログラムを作成するために他のコンパイルされたコード（ライブラリなど）とリンクする必要があります。

6. コンパイラの例:

   • GCC（GNU Compiler Collection）: C、C++、Fortranなどのさまざまなプログラミング言語をサポートするコンパイラシステム。

   • Clang: C、C++、Objective-C用のコンパイラで、速度とLLVMなどのツールとの統合で知られています。

   • Microsoft Visual C++ コンパイラ: Microsoft Visual Studio 開発環境で使用されるCおよびC++用のコンパイラ。

2.2 インタープリタ

インタープリタ は、プログラミング言語またはスクリプト言語で書かれた命令を先に機械語のプログラムにコンパイルすることなく直接実行するコンピュータプログラムの一種です。コンパイラがソースコード全体を実行前に機械語に翻訳するのとは異なり、インタープリタはコードを一行ずつ翻訳して実行します。インタープリタの主な特徴は以下の通りです：

1. 直接実行：インタープリタは、高水準ソースコードから直接コードを実行します。コードを読み、解釈し、その場で実行します。

2. 逐次翻訳：インタープリタは、ソースコードの各行を機械語に翻訳し、順番に実行します。

3. 実行速度の遅さ：インタープリタは翻訳と実行を同時にコードの各行またはブロックごとに行うため、解釈されたプログラムは通常、コンパイルされたものより実行が遅くなります。

4. デバッグとテストの容易さ：インタープリタ言語は通常、インタープリタがソースコード内のエラーを見つけた瞬間に実行を停止し、エラーを報告できるため、デバッグやテストが容易です。

5. プラットフォーム独立性：インタープリタは直接ソースコードを実行するため、インタープリタ言語で書かれたプログラムは、一般にコンパイル言語と比較してプラットフォームに依存しない傾向があります。ターゲットプラットフォームで実行できるインタープリタが必要です。

6. スクリプト作成と迅速な開発での使用：Python、Ruby、JavaScriptなどのインタープリタ言語は、柔軟性と使いやすさから、スクリプト作成や迅速なアプリケーション開発に人気があります。

7. インタープリタの例：

   • Python インタープリタ：Python コードを実行し、Web開発、データ分析、人工知能などによく使われます。

   • Ruby インタープリタ：Ruby コードを実行し、Ruby on Railsのようなフレームワークを使用したWeb開発に一般的に使用されます。

   • JavaScript エンジン：Google ChromeやNode.jsで使用されるV8、FirefoxのSpiderMonkey、SafariのJavaScriptCoreなど、JavaScriptコードを解釈して実行します。

                                                 エンジニアファーストの会社 株式会社CRE-CO
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参考
1. What is the difference between Compiler and Interpreter?

2. Difference between Compiler and Interpreter
https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-compiler-and-interpreter/