コンパイラは誰がコンパイルするのか？ – コンパイラの仕組みとブートストラップについて

コンパイラを使用してプログラムを機械語に変換することは現代のソフトウェア開発の基本ですが、コンパイラ自体がコードで書かれていると、誰がそのコンパイラを作ったのかという疑問が生じることがあります。この記事では、コンパイラがどのように作られ、コンパイラの作成の初期段階で発生する問題について説明します。

1. コンパイラの基本的な役割

コンパイラは、高水準言語（例えばC、Java、Pythonなど）で書かれたプログラムコードを、コンピュータが理解できる機械語に変換するためのツールです。コンパイラが正しく機能するためには、プログラムの文法を解析し、機械語に適した命令に変換するという重要な役割を果たします。

2. コンパイラが自己コンパイルする過程

一見すると、コンパイラがコンパイラを作成するというのは無限ループのように感じるかもしれません。しかし、現代のコンパイラは「ブートストラップ」という仕組みを使って自己構築されています。最初に手動で書かれたコンパイラを使用して、その後のコンパイラをコンパイルしていく方法です。

3. ブートストラップとは？

ブートストラップとは、初期のコンパイラが低水準の言語で書かれ、その後、高水準の言語で書かれたコンパイラに移行していく過程を指します。最初に手動で機械語やアセンブリ言語で書かれたコンパイラを使用して、その後、さらに進化したコンパイラが開発されます。このプロセスを繰り返すことによって、非常に効率的なコンパイラが構築されます。

4. 実際のコンパイラの進化例

実際の例として、C言語のコンパイラであるGCC（GNU Compiler Collection）があります。最初にGCCは低水準で書かれ、そこからさらに高機能なコンパイラが開発されました。最初に使われたコンパイラは、コンパイルするために別のコンパイラを必要とせず、手動で作成されました。このように、最初に開発されたコンパイラが自己再構築していく仕組みです。

5. 結論：最初の一歩が重要

コンパイラを作成するには最初の一歩が非常に重要です。手動で書かれたコンパイラを使って、最初のコンパイラを作り、その後にそれを使ってさらに高機能なコンパイラを作成していきます。ブートストラップ技術を使うことで、無限に続くような問題を解決し、現代の複雑なコンパイラが成り立っているのです。