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コンピューターの世界では、ソース コード(または単にコードやソース)は、プログラミング言語で記述されたプレーン テキストの コンピューター プログラムです。プログラマーは、コンピューターの動作を制御するために、人間が読めるソース コードを作成します。
コンピュータは基本的にマシン コードしか理解しないため、ソース コードをコンピュータで実行できるようにするには、まずそれを変換する必要があります。変換プロセスは 3 つの方法で実装できます。ソース コードは、コンパイラまたはアセンブラによってマシン コードに変換できます。結果として得られる実行可能ファイルは、コンピュータで使用できるマシン コードです。あるいは、インタープリタを介して、変換せずにソース コードを実行することもできます。インタープリタは、ソース コードをメモリに読み込みます。インタープリタは、各ステートメントを同時に変換して実行します。コンパイルと解釈を組み合わせた方法は、最初にバイトコードを生成することです。バイトコードは、すぐに解釈されるソース コードの中間表現です。
背景
1940年代末に登場した最初のプログラム可能なコンピュータ[2]は、機械語（プロセッサが直接実行できる単純な命令）でプログラムされていました。機械語はデバッグが難しく、異なるコンピュータシステム間で移植できませんでした。 [3]当初、ハードウェアリソースは不足していて高価でしたが、人的リソースは安価でした。[4]プログラムが複雑になるにつれて、プログラマの生産性がボトルネックになりました。これにより、1950年代半ばにFortranなどの高級プログラミング言語が導入されました。これらの言語はハードウェアの詳細を抽象化し、代わりに人間が理解しやすいアルゴリズムを表現するように設計されています。[5] [6]基礎となるコンピュータハードウェアとは別の命令であるため、ソフトウェアは比較的最近のものであり、 Fortran、Lisp、Cobolなどの初期の高級プログラミング言語にまで遡ります。[6]高級プログラミング言語の発明は、ソースコードをコンピュータハードウェアで直接実行できるマシンコードに自動的に変換するために必要なコンパイラと同時に行われました。[7]
ソースコードとは、人間が直接変更するコードの形式で、通常は高水準プログラミング言語で記述される。オブジェクトコードはマシンで直接実行でき、ソースコードから自動的に生成されるが、その際には中間ステップとしてアセンブリ言語が使用されることが多い。オブジェクトコードは特定のプラットフォームでのみ動作するが、ソースコードは別のマシンに移植して再コンパイルすることができる。同じソースコードでも、オブジェクトコードはコンパイル先のマシンだけでなく、コンパイラによるパフォーマンス最適化によっても大きく異なることがある。[8] [9]
組織
ほとんどのプログラムは実行に必要なリソースをすべて備えておらず、外部ライブラリに依存しています。コンパイラの機能の一部は、これらのファイルをリンクして、プログラムをハードウェアで実行できるようにすることです。[10]
ソフトウェア開発者は、ソースコードファイルの変更を追跡するために構成管理を使用することが多い（バージョン管理）。構成管理システムは、どのオブジェクトコードファイルがどのバージョンのソースコードファイルに対応しているかを追跡します。[11]
目的
推定
ソースコードの行数は、コンピュータプログラマーの生産性、コードベースの経済的価値、開発中のプロジェクトの労力見積もり、リリース後のソフトウェアメンテナンスの継続的なコストを評価する際の指標としてよく使用されます。[12]
コミュニケーション
ソースコードは、オンラインや書籍のコードスニペットなど、人々の間でアルゴリズムを伝達するためにも使用されます。 [13]
コンピュータプログラマーは、既存のソースコードを確認してプログラミング技術を学ぶことが役に立つかもしれません。[13]開発者間でソースコードを共有することは、プログラミングスキルの成熟に寄与する要因として頻繁に挙げられます。[13]ソースコードを表現力豊かな芸術的媒体と考える人もいます。[14]
ソースコードにはコメント（コンパイラが無視するようにマークされたテキストブロック）が含まれることがよくあります。このコンテンツはプログラムロジックの一部ではなく、読者がプログラムを理解するのに役立つことを目的としています。[15]
企業は、企業秘密とみなされるアルゴリズムを隠すために、ソースコードを秘密にしておくことが多い。独自の秘密のソースコードとアルゴリズムは、刑事司法などの機密性の高い政府アプリケーションに広く使用されており、アルゴリズムの方法論に対する透明性が欠如したブラックボックス動作につながる。その結果、偏見などの問題に対する公の監視を回避している。[16]
修正
ソースコード（オブジェクトコードだけでなく）へのアクセスは、コードを変更するために不可欠です。[17]既存のコードを理解することは、コードの動作を理解するために必要であり[17]、コードを変更する前にも必要です。[18]理解の速さは、コードベースとプログラマーのスキルの両方に依存します。[19]経験豊富なプログラマーは、コードが高レベルで何を行うかを理解するのが簡単です。[20] ソフトウェアの視覚化は、このプロセスを高速化するために使用されることがあります。[21]
多くのソフトウェアプログラマーは、生産性を向上させるために統合開発環境（IDE）を使用しています。IDEには通常、一般的なエラーをプログラマーに警告できるソースコードエディタなど、いくつかの機能が組み込まれています。 [22] 変更には、多くの場合、コードのリファクタリング（機能を変えずに構造を改善する）と再構築（構造と機能を同時に改善する）が含まれます。[23]コードを変更するとほぼ毎回、新しいバグや予期しない波及効果が発生し、再度の修正が必要になります。[18]
他の開発者によるコードレビューは、プロジェクトに追加された新しいコードを精査するためによく使用されます。[24]このフェーズの目的は、コードがスタイルと保守性の基準を満たしていること、およびソフトウェア設計の正しい実装であることを確認することです。[25]いくつかの推定によると、コードレビューにより、ソフトウェアテストが完了した後も残るバグの数が大幅に減少します。[24]コードを実行して機能するソフトウェアテストに加えて、静的プログラム分析では、自動化されたツールを使用してソースコードの問題を検出します。多くの IDE はコード分析ツールをサポートしており、コードの明瞭さと保守性に関するメトリックを提供できる場合があります。[26] デバッガーは、多くの場合、プログラマーが実行をステップ実行しながら、各状態の変化に対応するソースコードを追跡できるようにするツールです。[27]
コンパイルと実行
高水準プログラミング言語のソースコードファイルは、命令を実行する前に、機械語への前処理段階を経る必要があります。 [7]コンパイルされたプログラムはオブジェクトファイルとして保存され、ローダー（オペレーティングシステムの一部）はこの保存されたファイルを取得し、コンピュータハードウェア上のプロセスとして実行できます。 [10]一部のプログラミング言語では、コンパイラの代わりにインタープリタを使用します。インタープリタは実行時にプログラムを機械語に変換するため、コンパイルされたプログラミング言語よりも10〜100倍遅くなります。[22] [28]
品質
ソフトウェア品質は、コードの正確性と効率性、再利用性と移植性、または変更の容易さを指す包括的な用語です。[29]開発プロセスの後半で品質を追加するよりも、最初から製品に品質を組み込む方が通常は費用対効果が高くなります。[30]高品質のコードは信頼性が高く、保守が容易であるため、サプライヤーと顧客の両方にとって生涯コストが削減されます。[31] [32]
保守性とは、既存の機能を壊すことなくソフトウェアを簡単に変更できる品質のことである。[33]目的に合った明確な関数名や変数名を使用するなどのコーディング規約に従うと、保守が容易になる。[34]コードが複数回実行される可能性がある場合にのみ条件付きループ文を使用し、実行されることのないコードを排除することでも、理解しやすさが向上する。 [35]多くのソフトウェア開発組織は、開発フェーズで保守性を無視しているが、長期的にはコストが増加する。[32] 技術的負債は、プログラマーが怠惰や期限に間に合わせるための緊急性から、コードに保守性を組み込むのではなく、手っ取り早い解決策を選択した場合に発生する。[36]一般的な原因は、ソフトウェア開発の労力見積もりを過小評価し、開発に割り当てられるリソースが不十分になることである。 [37]保守性の課題は、多くのソフトウェアエンジニアリングコースで保守性が重視されていないことである。[38]ソフトウェアの保守を担当しないことを知っている開発エンジニアには、保守性を組み込むインセンティブがない。[18]
著作権とライセンス
状況は世界各地で異なりますが、1974年以前の米国では、ソフトウェアとそのソースコードは著作権の対象ではなく、したがって常にパブリックドメインソフトウェアでした。[39] 1974年、米国著作物の新技術利用委員会（CONTU）は、「コンピュータプログラムは、著者の独自の創作物を具体化する限り、著作権の適切な対象である」と決定しました。[40] [41]
プロプライエタリソフトウェアがソースコードとして配布されることは稀です。[42]オープンソースソフトウェアという用語は文字通りソースコードへの公開アクセスを指しますが、[43]オープンソースソフトウェアには追加の要件があります。自由な再配布、ソースコードを変更して同じライセンスの下で派生作品をリリースする許可、商用利用を含む異なる用途間の差別禁止です。[44] [45]オープンソースソフトウェアの自由な再利用性は開発をスピードアップさせます。[46]
参照
- バイトコード
- コードをデータとして
- コーディング規約
- フリーソフトウェア
- レガシーコード
- マシンコード
- マークアップ言語
- 難読化されたコード
- オブジェクトコード
- オープンソースソフトウェア
- パッケージ（パッケージ管理システム）
- プログラミング言語
- ソースコードリポジトリ
- 構文の強調表示
- ビジュアルプログラミング言語
参考文献
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