実行 (ジッギョウ) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

実行 (ジッギョウ) の読み方

日本語表記

実行 (ジッコウ)

英語表記

execution (エグゼキューション)

実行 (ジッギョウ) の意味や用語解説

実行とは、コンピュータプログラムや命令をコンピュータが処理し、その内容を実現することである。プログラムは、人間が理解しやすい形式で記述された命令の集まりだが、コンピュータが直接理解できる形式ではない。そのため、プログラムを実行する際には、プログラムをコンピュータが理解できる形式に変換し、コンピュータに命令を伝える必要がある。 実行の過程は、大きく分けて以下のようになる。まず、プログラムはコンパイラやインタプリタといったツールによって、コンピュータが理解できる機械語や中間コードに変換される。コンパイラはプログラム全体を一度に変換し、実行ファイルを作成する。実行ファイルは、オペレーティングシステム（OS）上で直接実行できる。一方、インタプリタはプログラムを一行ずつ解釈しながら実行する。PythonやJavaScriptなどがインタプリタ型の言語として知られている。 次に、変換されたプログラムはコンピュータのメモリに読み込まれる。メモリは、コンピュータが一時的にデータを保存する場所であり、プログラムの命令やデータが格納される。CPU（中央処理装置）は、メモリに格納された命令を順番に読み込み、解釈し、実行する。 CPUは、プログラムの命令に従って、データの計算、メモリへのデータの書き込み、外部デバイスとの通信など、さまざまな処理を行う。たとえば、画面に文字を表示する命令であれば、CPUはグラフィックボードに指示を送り、画面に文字を表示させる。ネットワークを通じてデータを送信する命令であれば、CPUはネットワークインターフェースカードに指示を送り、データを送信する。 実行には、プログラムの種類やOSの種類によって、さまざまな形式がある。例えば、バッチ処理は、複数のプログラムをまとめて実行する形式である。Webアプリケーションは、Webブラウザを通じてユーザーからの要求を受け付け、プログラムを実行し、結果をWebブラウザに返す。リアルタイム処理は、時間的な制約が厳しい処理であり、例えば、工場の制御システムや金融取引システムなどで用いられる。 プログラムの実行中にエラーが発生することもある。エラーには、文法エラー、実行時エラー、論理エラーなどがある。文法エラーは、プログラムの文法が間違っている場合に発生する。コンパイラやインタプリタがエラーを検出し、プログラムの実行を中断する。実行時エラーは、プログラムの実行中に発生するエラーであり、例えば、ゼロ除算や存在しないファイルへのアクセスなどが挙げられる。論理エラーは、プログラムの意図した動作と異なる動作をする場合に発生するエラーであり、デバッグによって発見する必要がある。 実行環境も実行に大きな影響を与える。実行環境とは、プログラムが実行されるコンピュータのハードウェアやソフトウェアの環境のことである。OSの種類、CPUの性能、メモリの容量、インストールされているライブラリなどが実行環境に含まれる。プログラムは、特定の実行環境を想定して開発されることが多く、異なる実行環境で実行すると、正しく動作しないことがある。 仮想環境やコンテナ技術を利用することで、プログラムの実行環境を再現性が高く管理することが可能になる。これにより、開発環境と本番環境の違いによる問題を軽減したり、複数のプログラムを互いに干渉させずに実行したりすることができる。Dockerなどがコンテナ技術の代表例である。 プログラムの実行を効率化するために、さまざまな最適化技術が用いられる。コンパイラによる最適化、実行時コンパイラ（JITコンパイラ）による最適化、プロファイリングによるボトルネックの特定と改善などがある。 セキュリティも実行において重要な考慮事項である。悪意のあるプログラム（マルウェア）を実行すると、コンピュータがウイルスに感染したり、情報が盗まれたりする可能性がある。そのため、信頼できないプログラムは実行しない、セキュリティソフトを導入する、OSやソフトウェアを常に最新の状態に保つなどの対策が必要である。 実行は、コンピュータシステムにおける最も基本的な概念の一つであり、プログラミングやシステム開発を行う上で、その仕組みを理解しておくことは非常に重要である。