コンパイラの仕事

プログラム言語を使って書いたソースコードを翻訳して機械語のプログラムファイルにすることです。

ソースコードからリンカまでの流れ

気づき

コンパイラをすることによって目的プログラムを生成する。

目的プログラムとは？

ソースコードをコンパイルしたものは「オブジェクトコード」
オブジェクトコードの別の呼び名が「目的プログラム（モクテキプログラム）」
出典 https://wa3.i-3-i.info/word17206.html

コンパイラの手順

字句解析

ソースコードにかかれているプログラムコードを字句（トークン)単位に分解する。

トークンのリストを生成する理由は、文字列の認識処理が簡単になるからです。Javaの文法を例として考えてみましょう。
...
このような文字列があるときに、先頭から1文字ずつ"l"、"o"、……と認識するよりも、データ型（"long"）、変数名（"length"）、等号記号（"="）、数値（"256"）、セミコロン（";"）のトークンで構成されるリストとして扱えた方が分かりやすいはずです。
出典 https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/0705/15/news135.html

構文解析

分解したトークンを、プログラム言語の構文規則に従って解析する。
木構造と呼ばれるデータ構造を生成する。

意味解析

変数の型や文がプログラム言語の仕様に沿っているかを確認する。

最適化

処理効率の向上を目的として、より良いプログラムコードの再編成を検討する。

コード生成

目的プログラムを生成する。

リンカの仕事

プログラムを実行する時は、
分割したモジュール、ライブラリ、あらかじめ提供された関数、共通モジュールをつなぎ合わせなければならない。

それぞれをつなぎ合わせる作業をリンク(連携編集)と呼ぶ。
リンクの作業をするのを```リンカ(連係編集プログラム)と言う。

静的リンカ

あらかじめリンクしておく手法

特徴

静的にリンクすると主プログラムがメモリにロードされるのと同時に，呼び出し先プログラムもロードされます。そのため，プロセス起動時にはロード時間が掛かりますが，CALL文でほかのプログラムを呼び出すとき，すでにメモリ上にプログラムがロードされているので，高速に呼び出せます。
静的にリンクした方がよいケース
同じプログラムを何度も呼び出すようなプログラム構造の場合は，静的にリンクした方がプログラムの実行性能が良くなります。
出典 http://itdoc.hitachi.co.jp/manuals/3000/30003D0820/GD080296.HTM
静的リンクでは、実行に必要なすべてのコードが実行可能ファイルの中に入った状態になるので、単体で実行できます。また、すでにリンク済みであるため、動的リンクと違って実行時に行う追加の処理がありません。一方で、ライブラリのコードも上乗せされるため、実行可能ファイルのサイズが大きくなります。また、同じライブラリを使うプログラムが複数あるとき、それぞれに同じコードを含める無駄があります。
静的リンクでは、ライブラリ側に更新があって、その内容を反映したいときには、プログラム全体をビルドしなおして、実行可能ファイルを作り直さなければなりません。動的リンクの場合は、実行可能ファイルを作り直す必要がありませんが、逆にいえば、勝手に更新が反映されることになるため、プログラムの動作が変わり、それが不具合につながる可能性があります（DLL地獄）。
出典 https://programming-place.net/ppp/contents/glossary/sa/static_link.html

動的リンキング

プログラムの実行時に共有ライブラリやシステムライブラリをロードしてリンクする手法

特徴

気づき

プログラムを作って動かす際の手順は

１．プログラムを作る
２．プログラムを動かす

です。
出典 https://wa3.i-3-i.info/word14693.html
１でリンクすると静的
２でリンクすると動的になるのか。

ローダの仕事

ロードモジュールを主記憶装置に読み込ませる作業をロードという。
これを担当するプログラムをローダという。

気づき

モジュールとライブラリの違いは？

モジュール

モジュールとは、ザックリいうと「ひとまとまりの機能を持った部品」です。

基本的に単体で何かするようなものではなく、何かと組み合わせて使用します。
モジュールは「簡単に追加・削除できる」ことが特徴です。

ライブラリ

ライブラリとは、ザックリいうと「複数の部品をまとめたもの」です。

ライブラリも基本的に部品を意味するのですが、主に「モジュールの集合体」という意味で使われます。

例えばプログラミングの世界では、
・モジュールをインポート→特定の機能が使えるようになる。
・ライブラリをインポート→様々な機能がまとめて使えるようになる。
という感じです。

出典 https://exture-ri.com/2019/10/23/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%8D%E3%83%B3%E3%83%88%E3%80%81%E3%83%A2%E3%82%B8%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%80%81%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%96%E3%83%A9%E3%83%AA%E3%81%A3%E3%81%A6%E4%BD%95/

これから勉強だ。