プログラムの実行とは？初心者が理解したい基本とポイント
はじめに
プログラミングを始めたばかりの方は、書いたコードをどうやって動かすのか分からず戸惑うことがあるようです。 実際にコードを動かす行為は、プログラミングの基礎中の基礎といえるでしょう。
ですが「実行」とは単にコードを動かすだけではありません。 エラーの原因を探したり、どこで実行するのかを選んだりと、いろいろなポイントが絡んできます。
この記事では、実行というキーワードを軸にプログラミング初心者の皆さんが理解すべき要点を説明していきます。 実行の仕組みを知ると、プログラムを扱う自信が少しずつ身につくのではないでしょうか。
この記事を読むとわかること
- 実行の基本的な概念と重要性
- 実行方法の具体的な手順と手軽なコマンド例
- エラーが起きたときの対処やデバッグの考え方
- 開発現場での実行プロセスの全体像
実行を理解するメリット
「実行」という言葉はとてもシンプルに見えますが、これを正しく理解することで新たな視点が広がっていきます。 自分の書いたコードがどのようにパソコンやサーバー上で動いているのかが見えてくると、エラーへの対応やプログラムの最適化にも役立ちます。
もう少し噛み砕くと「なぜそのように動くのか」が気になってくるでしょう。 たとえば開発の早い段階から実行結果をこまめに確認すれば、あとで大きな不具合に悩む確率を下げやすくなります。
プログラミングは自分が何を作っているのかを可視化する作業です。 そのための第一歩は「ちゃんと動いているか」を頻繁にチェックすることだといえます。
実行の仕組みを知ろう
ここからは「どうしてコードが動くのか？」をもう少し掘り下げてみたいと思います。
コンパイル型言語とインタプリタ型言語
一般的にプログラムは「コンパイル型」と「インタプリタ型」の2種類に分けられます。 前者はソースコードをコンパイルという工程で機械語に変換し、実行ファイルを作ってから動かす仕組みを採用しています。
後者はスクリプトとも呼ばれ、ファイルを読み込んでその場で命令を解釈しながら実行する方式です。 たとえばC言語はコンパイル型、Pythonはインタプリタ型としてよく知られています。
実行の流れをイメージする
実行という行為をよりイメージしやすくするため、簡単に流れをまとめてみましょう。
- ソースコードを書く
- 実行できる形にする（コンパイルまたはスクリプトならそのまま読み込む）
- 実行コマンドを使ってコードを動かす
この一連の流れを把握することで、プログラムを正しく動かすための道筋が見えてきます。
開発現場での実行プロセス
実際に開発の現場では、どういうタイミングでプログラムを実行しているのでしょうか。 初心者の皆さんが気になるポイントを整理してみましょう。
コードを書いてすぐに確認
いきなり大きなシステムを作るより、最初は小さな部分を実行して動きを見る方法をよく取ります。 「動作確認」と呼ばれるチェック作業がこれにあたります。
たとえばJavaScriptであれば、エディタで書いたソースを保存し node ファイル名.js でコンソール上に出力を表示する。
こうしたサイクルを小まめに回すことで、エラーの早期発見につながります。
CI/CDパイプラインとの連携
開発が進むと、チームでコードを共有してテストを自動化する流れが増えてきます。 その際にはCI/CDツールがプログラムを自動で実行し、テストが通るかどうかを一括でチェックします。
しかし初心者の方にとっては、いきなりCI/CDを導入する必要はありません。 まずはローカルPCでコードを動かす習慣を身につけることを優先すると良いでしょう。
実行を試してみよう
実際に実行するにはどんなコマンドを使えばいいのか気になるかもしれません。 ここでは、JavaScriptとPythonの例を簡単に取り上げてみます。
JavaScriptの例
ファイル名を hello.js として、以下のコードを書いてみてください。
console.log("Hello, JavaScript!");
ターミナルやコマンドプロンプトで次のように入力します。
node hello.js
正しく動くと、コンソールに Hello, JavaScript! と表示されるはずです。
Pythonの例
ファイル名を hello.py として、以下のコードを書いてみます。
print("Hello, Python!")
こちらもターミナルやコマンドプロンプトで次のように入力します。
python hello.py
すると Hello, Python! と出力が返ってきます。
実行時に発生するエラーへの向き合い方
コードを実行するとき、エラーが出て戸惑うこともあるでしょう。 しかしエラーが起きるのは当たり前ですし、むしろエラーを読み解く力がプログラミングのスキルアップに直結します。
典型的なエラー例
- 文法エラー
- 文字を打ち間違えたり括弧が対応していないときに発生します。
- 参照エラー
- 存在しない変数や関数を呼び出そうとするときに起きがちです。
- 型エラー
- 型の違うデータに誤って操作をすると起こることがあります。
それぞれのエラーが起きた場合、エラーメッセージを読んでどこで何が問題になっているかを探すと解決が早まります。
エラーを怖がらずに試行錯誤する
エラーは決してネガティブなものではなく、プログラムを正しい方向に導くためのサインにもなります。 何度も実行してエラーを潰し込む作業は、経験を積むうえで避けては通れません。
開発のプロでも一度もエラーを出さずに完璧にプログラムを書くのは難しいと言われています。 慣れればエラー対応もスムーズになっていくでしょう。
デバッグを活用しよう
エラー対策としては、デバッグという手法を活用するのがおすすめです。 デバッグツールやログ出力を利用して、どの部分が期待通りの動きをしていないかを特定します。
ログ出力の使い方
多くの言語では、コンソールへの出力がとても便利です。
たとえばJavaScriptなら console.log()、Pythonなら print() を使います。
コードが長くなって複雑化したら、エラーが起きやすい箇所で値を出力しながら原因を絞り込むとトラブルシューティングが捗ります。
ブラウザでの実行とデバッグ
Web開発をする方はブラウザ上でJavaScriptを動かすことも多いと思います。 ブラウザ開発者ツールにあるコンソール機能を使うと、実行結果やエラーメッセージがすぐに表示されます。
ステップ実行で関数の中を追いかけると、一行ずつコードがどう動くのかを詳細に把握できます。 こうしたツールを使いこなすと、プログラムがどう実行されているのか一層理解しやすくなります。
実行環境の違い
プログラムの実行は、環境によって微妙に挙動が異なることがあります。 大まかに以下のような環境が考えられるでしょう。
ローカルPCでの実行
最もシンプルで、初心者が最初に触れる機会が多いのがローカルPCでの実行です。 自分の環境で動かすため、学習用としては取り組みやすい一方、環境差によって動作が変わることがあります。
サーバー上での実行
サーバーサイドプログラミングをするときは、リモートのサーバーにコードを配置して動かします。 サーバーにログインしてターミナルからコマンドを打つこともありますし、自動デプロイの仕組みを使うこともあるかもしれません。
異なるOSや設定のサーバーへプログラムを移す場合は、環境変数やパッケージのインストール状況が揃っているか注意が必要です。
コンテナを使う場合
近年ではDockerなどのコンテナ技術を使って実行環境ごとパッケージ化するケースも増えています。 コンテナを利用すれば「ローカルでは動いたのにサーバーでは動かない」といった問題を減らしやすいのが特徴です。
まとめ
プログラミングを学ぶうえで「実行」はとても身近でありながら、覚えるべきポイントがたくさんあります。 単にコマンドを叩くだけでなく、エラーの向き合い方や環境による違いを知ることが大事だと感じられたのではないでしょうか。
初心者の皆さんは、まずは小さなコードをこまめに実行してみることから始めてみてください。 エラーが出たら怖がらずに読み解き、少しずつ原因を突き止めてみると、着実にスキルが伸びていくでしょう。
自分で書いたコードが正しく動く瞬間は、プログラミングの醍醐味ともいえます。 今回の記事が「実行」について理解を深める手がかりになれば嬉しいです。