インタプリタ言語とコンパイラ言語｜特徴やメリット・デメリットを徹底解説！

プログラミング言語には様々な種類があり、皆さんも多くの名称をご存知でしょう。例えば、JavaやPython、JavaScriptなどのプログラミング言語を思い浮かべる人がいるはずです。これら以外にも非常に多くの種類があり、新しいものが生まれたり、使われていたものが消えていったりしています。

プログラミング言語の分類方法もいくつもありますが、大別する方法に「インタプリタ言語」と「コンパイル言語」が考えられます。皆さんも、これらの名称を耳にしたことがあるでしょう。ただ、それぞれがどのようなものであるかイメージできていない人も多いため、今回はこれらについて解説します。

インタプリタ言語とは

最初にプログラミング言語の中でも、インタプリタ言語とはどのようなものであるかについて解説します。

概要

インタプリタ言語とは「逐次翻訳型」と呼ばれる方式のもので、記述されたソースコードを上から1行ずつ処理していく方式を指します。1行ずつ解釈しながらソースコードを実行していく仕組みであるため、以下で解説するコンパイルと呼ばれる作業が必要ありません。そのため、プログラミング言語の中でも、低いハードルで開発したり実装したりできるものであると考えられています。

また、ソースコードが1行ずつ解釈されるため、実行しながら修正することが特徴です。この特徴によって、開発効率を高めやすいプログラミング言語だと考えられています。

インタプリタ言語の代表例

インタプリタ言語には以下のような例があります。

• Python
• PHP
• JavaScript
• Ruby

Web系のプログラミング言語が多いような印象を受けるかもしれません。確かに多いですが、それら以外のプログラミング言語も含まれていることは意識しておきましょう。

コンパイラ言語とは

続いて、プログラミング言語の中でも、コンパイラ言語とはどのようなものであるかについて解説します。

概要

コンパイラ言語とは「一括翻訳型」と呼ばれる方式で、ソースコードを実行する前にコンパイルと呼ばれる作業が必要です。コンパイルとはコンパイラと呼ばれる仕組みを利用して、ソースコードをバイナリ形式に変更する作業を指します。事前にソースコードの全てをバイナリ形式に変更しておいて、その後に実行するという仕組みです。

ただ、プログラムを実行する前に必ずコンパイル処理が必要となるため、実行に手間がかかるなどの注意点があります。また、ソースコードの総量が多くなると、コンパイルに時間がかかり、作業効率が下がってしまうなどのデメリットもあるのです。

コンパイラ言語の代表例

コンパイラ言語には以下のような例があります。

• C
• C++
• Java
• Objective-C
• Swift

非常に多くの種類があり、全体としてはコンパイラ言語のほうが多いと考えて差し支えないでしょう。

インタプリタ言語のメリットやデメリット

続いて、インタプリタ言語には、どのようなメリットやデメリットがあるかについて解説します。

動作を確認しながら実装できる

上記でも触れた通り、インタプリタ言語は動作を確認しつつ実装しやすいことがメリットです。簡単に実行できるプログラミング言語であるため、気になることがあれば実際に動きを試せます。動作させてみることで、思い通りであるかを簡単に評価できるのです。

また、コンパイル作業が必要ないため、動作を確認するための時間を短縮できることもメリットです。コンパイル言語の場合、ソースコードの総量によっては、まとまった時間を待機しなければなりません。また、コンパイルに利用するパソコンのスペックが低いと、無駄に時間を要してしまうこともあります。しかし、インタプリタ言語の場合は、そのような状況に陥らないのです。

デバッグを実施しやすい

ソースコードの途中まででも簡単に実行できるため、デバッグを実施しやすいことがメリットです。アプリケーションを開発している過程で疑問があったり、バグが発生した際には、簡単にデバッグを組み込めます。例えば、変数の内容を把握するために、ログが出るような仕組みを構築することは簡単です。デバッグのしやすさは、開発効率を左右する部分であるため、非常に重要な要素といえるでしょう。

ただ、デバッグのしやすさがメリットではあるものの、近年はコンパイラ言語でもデバッグしやすくなっています。例えば、統合開発環境を利用することによって、簡単に変数の中身を確認できるようになっているのです。そのため、デバッグがしやすいというメリットは、コンパイルが不要なことによる副次的なものであると理解することをおすすめします。

実装のミスを把握しづらい

ソースコードを1行ずつ実行する仕組みであることから、実装のミスに気づきづらいことがデメリットです。実際にソースコードを実行して、実装ミスがバグとして発現するまで気づけないことが多くあります。

例えば、ソースコードの中で、同じ変数名を提起してしまい、矛盾が生じていることがあります。このような状況でも、インタプリタ言語はひとまず実行できてしまうのです。そして矛盾が生じている部分で、初めてエラーが出て停止します。

また、ソースコードの中で宣言している型に矛盾が生じていても、実際に実行して値が代入されるまで、その問題は判明しません。上記で触れたとおり、インタプリタ言語はデバッグしやすいことがメリットではあります。ただ、それは作業効率的な側面であり、バグを特定しやすいという意味合いではない点に注意してください。

コンパイラ言語のメリットやデメリット

インタプリタ言語に対して、コンパイラ言語にはどのようなメリットやデメリットがあるか解説します。

ソースコードの安全性が担保されやすい

コンパイラが事前にソースコードの中身を評価するため、ソースコードの安全性が担保されやすいことがメリットです。ここでの安全性とは誤って変数にNullが代入されることを防いだり、型の不一致が発生しないようにしたりすることを指します。このような事象は、コンピューターが想定していないものであり、発生すると思わぬトラブルに繋がりかねないものです。発生を避けるべきであり、コンパイル時にこれを発見できることは大きなメリットだと考えられています。

ただ、どこまでの品質を担保できるかは、コンパイラによって異なるため注意が必要です。例えば、Javaは非常にコンパイル時の制約が厳しく、完璧な状態でなければ成功しません。そのため実行するプログラムについても、非常に安全性が高いと考えられています。ただ、このような制約部分はプログラミング言語によって差があるため、コンパイラの仕様については確認が重要です。

実行速度が速い

事前にバイナリ形式への変換が完了しているため、実行速度が速いことはメリットです。大量のソースコードから実装されている場合でも、スムーズに実行して処理を進められます。大規模なアプリケーション開発こそ、コンパイル言語が適していると表現しても過言ではありません。一般的に複雑なプログラミングであるほど、コンパイラ言語の方が素早く実行できます。

例えば、分岐が多いソースコードや大量の変数を利用するものなどは、コンパイル言語の方が高速です。また、関数が多く複雑に呼び出しているものもコンパイラ言語のほうが高速に動作します。ただ、非常にシンプルなソースコードについては、大きな性能差が出ないこともあるため注意が必要です。

実行までに時間を要する

コンパイル言語最大のデメリットとして、実行までに時間を要することが挙げられます。軽微な修正後でもコンパイルしなければ実行できないため、どうしても待機時間が発生するのです。繰り返しですが、ソースコードの規模によってはまとまった待機時間が生じることになりかねません。

もし1回のコンパイルに3分必要ならば、20回のコンパイルで延べ1時間もの待機時間が生じてしまいます。ソースコードの規模によっては、開発効率を下げてしまう原因となりかねません。コンパイルが必要であることには、メリットもデメリットもあることを理解すべきです。

インタプリタ言語とコンパイラ言語のどちらを選択すべきか

プログラミング言語にはインタプリタ言語とコンパイラ言語が存在するため「どちらを選択すれば良いのか」と悩んでしまう人もいるでしょう。そのような人へ向けて、どちらを選択すべきかを解説します。

基本は目的に応じたプログラミング言語

大前提として、プログラミング言語には用途が概ね定められているものがあります。そのため、インタプリタ言語かコンパイラ言語かで選択するのではなく、プログラミング言語が想定している利用方法を選択すべきです。

例えば、Webサイトの動きを実装したいと考えているならば、一般的にJavaScriptを利用すべきです。PHPなど他のプログラミング言語でも実装できますが、最適な選択肢ではありません。プログラミングでは、開発効率を意識することが重要であるため、まずは最適な言語を選ぶようにしてください。

プログラミングスキルを踏まえる

もし、適したプログラミング言語が複数ある場合は、プログラミングスキルを考慮するようにしましょう。

例えば、Web系開発にはPHPやPythonなどのインタプリタ言語が利用されがちですが、場合によってはJavaなどコンパイラ言語が利用されることもあります。それぞれに特徴があるため、状況を踏まえて使い分けしなければなりません。

このような状況では、プログラミングスキルを考慮すべきです。一般的に、コンパイラ言語はインタプリタ言語よりも難易度が高いとされています。つまり、この例ではJavaのほうがPHPやPythonなどの開発よりも難しいと考えられるのです。そのため、十分なプログラミングスキルが無い場合は、PHPやPythonを選ぶほうが安心であると考えられます。

開発規模が大きい場合はコンパイラ言語

全体の開発規模が大きい場合は、コンパイラ言語を選択したほうが良いケースが多いです。特に、インタプリタ言語でもコンパイラ言語でも開発できるならば、コンパイラ言語を選択しましょう。

例えば、業務アプリケーションを開発する方法は多岐にわたります。Pythonなどのインタプリタ言語を利用してWebアプリケーションとして開発することもあれば、C++などを利用してPCアプリケーションとして開発することもあるのです。

このように言語の選択肢がある場合は、全体の開発規模を踏まえるようにしましょう。もし、ソースコードが膨大であったり多くのエンジニアが関わったりするならば、コンパイラ言語がおすすめです。事前にコンパイルしてから動作させるため、予期せぬ問題が起きにくくなります。

移植性を意識するならばインタプリタ言語

開発したアプリケーションを複数の環境で動かす可能性があるならば、インタプリタ言語を選択すると良いでしょう。例えば、複数のWebサーバーで同じアプリケーションを動かす可能性がある際は、PHPとJavaScriptの組み合わせをおすすめします。環境の違いによるトラブルが発生しづらいのです。

コンパイラ言語の場合、コンパイルした環境と実行するサーバー環境に違いがあると動作しないことがあります。また、環境設定の違いから「Aサーバーでは動くがBサーバーでは動かない」ということも往々にしてありえるのです。意外にも依存性が高いプログラミング言語であるため、プラットフォームに依存したくない場合はインタプリタ言語をおすすめします。

まとめ

インタプリタ言語とコンパイラ言語の概要や違い、それぞれのメリットとデメリットについて解説しました。どちらにも特徴があるため、状況に応じて選択することが重要です。そのため、まずは特徴とどのプログラミング言語が該当するのか理解するようにしましょう。

基本的にプログラミング言語は主な用途が決まっているため、インタプリタ言語とコンパイラ言語という観点で選ぶことはありません。ただ、特定の用途に限ってはインタプリタ言語とコンパイラ言語の両方が開発言語の選択肢として挙がるため、このときは特徴を踏まえて選択すべきです。