オブジェクトファイル(オブジェクトファイル)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

オブジェクトファイルとは、プログラミング言語で書かれたソースコードをコンパイラが翻訳した結果生成されるファイルのことだ。このファイルは、まだ実行可能なプログラムではなく、機械語に翻訳された命令やデータが、他のオブジェクトファイルやライブラリと結合される前の状態として格納されている。

もう少し詳しく説明しよう。プログラミングでは、大規模なプログラムを開発する際、機能を分割して複数のソースファイルに記述することが一般的だ。例えば、あるソースファイルにはユーザーインターフェースに関する処理、別のソースファイルにはデータベースとの連携に関する処理、といった具合に、機能をモジュール化する。それぞれのソースファイルは、個別にコンパイルされ、それぞれに対応するオブジェクトファイルが生成される。

オブジェクトファイルの中身は、大きく分けて機械語に翻訳されたプログラムコード、プログラムが使用するデータ、そして他のオブジェクトファイルやライブラリとの連携に必要な情報（シンボル情報）の3つが含まれている。

プログラムコードは、コンパイラがソースコードを解析し、コンピュータが直接実行できる機械語の命令列に変換した結果だ。この命令列は、CPUが理解できる形式で記述されており、具体的な処理内容を表している。

データ領域には、プログラムが使用する変数や定数などのデータが格納される。これらのデータは、プログラムの実行時にメモリ上に展開され、必要に応じて参照・更新される。

シンボル情報は、オブジェクトファイルが他のオブジェクトファイルやライブラリと連携するために必要な情報だ。具体的には、関数名や変数名、ラベルなどの名前（シンボル）とそのアドレスが記述されている。シンボル情報は、リンカと呼ばれるツールが複数のオブジェクトファイルを結合する際に、それぞれのオブジェクトファイルが互いに参照する関数や変数を見つけ出すために使用される。

オブジェクトファイルは、通常、拡張子として「.o」（Unix系OS）や「.obj」（Windows）などが用いられる。しかし、これらの拡張子はあくまで慣例であり、システムによっては異なる拡張子が用いられることもある。

オブジェクトファイルは、それ単体では実行することができない。実行可能なプログラムを生成するためには、リンカと呼ばれるツールを用いて、複数のオブジェクトファイルやライブラリを結合する必要がある。リンカは、オブジェクトファイル間の参照関係を解決し、必要なライブラリのコードを組み込み、最終的に実行可能なプログラム（実行ファイル）を生成する。

オブジェクトファイルを利用する利点はいくつかある。まず、ソースコードの一部を修正した場合、修正したソースファイルだけをコンパイルし、対応するオブジェクトファイルを再生成すればよい。プログラム全体のソースコードを毎回コンパイルする必要がないため、開発効率が向上する。

次に、オブジェクトファイルを利用することで、プログラムをモジュール化しやすくなる。機能を分割して複数のオブジェクトファイルにまとめることで、プログラムの構造が明確になり、保守性や再利用性が向上する。

さらに、ライブラリとして提供される機能を利用する場合、ライブラリのオブジェクトファイルをプログラムにリンクすることで、簡単に機能を追加できる。例えば、数学関数ライブラリやグラフィックスライブラリなどを利用する場合、それぞれのライブラリに対応するオブジェクトファイルをリンクするだけで、複雑な処理を自分で実装する必要がなくなる。

オブジェクトファイルは、プログラム開発における重要な中間生成物であり、効率的な開発、モジュール化、再利用性の向上に貢献している。システムエンジニアを目指す上で、オブジェクトファイルの役割と仕組みを理解しておくことは非常に重要だ。