機械語: コンピュータの言葉

機械語: コンピュータの言葉

コンピュータの頭脳が理解できる言葉

私たち人間は、日本語や英語など様々な言語を使って考えや気持ちを伝え合っています。しかし、コンピュータは、私たちが普段使っている言葉そのままでは理解することができません。コンピュータは、人間とは全く異なる言葉で動いているのです。
では、コンピュータは何を理解できるのでしょうか？それは「機械語」と呼ばれる言葉です。機械語は、コンピュータの頭脳であるCPUに対して直接指示を出すための言葉と言えるでしょう。
機械語は、0と1の数字の組み合わせだけで表現されます。例えば、「10110011」といった具合です。この数字の羅列は、コンピュータにとって意味のある命令文となっています。しかし、人間にとっては、この数字の羅列を見ても、一体何が書いてあるのか全く理解できません。まるで暗号のように見えます。
このように、機械語は人間には理解しにくい言葉ですが、コンピュータにとっては唯一理解できる言葉なのです。コンピュータは、この機械語で書かれたプログラムに従って様々な処理を行い、便利なサービスを提供してくれています。

機械語とアセンブリ言語

コンピュータは、0と1の組み合わせで表現される機械語しか理解できません。しかし、人間が0と1の羅列を直接読み書きすることは非常に困難です。そこで、人間にとってより理解しやすい形でプログラムを作成するために、アセンブリ言語が登場しました。
アセンブリ言語は、機械語の命令を、人間にもわかりやすい記号や英単語に置き換えた言語です。例えば、データを移動する命令は「MOV」、加算する命令は「ADD」といったように、直感的に理解できる記号で表現されます。
アセンブリ言語で書かれたプログラムは、アセンブラと呼ばれるソフトウェアによって機械語に変換されます。アセンブラは、アセンブリ言語の命令を一つずつ機械語に変換し、コンピュータが実行可能なプログラムを作成します。
アセンブリ言語は機械語に近い低級言語であるため、ハードウェアを直接制御するようなプログラムを作成する際に利用されます。しかし、機械語と密接に関係しているため、習得が難しいという側面もあります。現在では、より高度な処理を簡単に記述できる高級言語が使われることが主流ですが、処理速度が求められる場面やハードウェアを直接制御する必要がある場面では、アセンブリ言語が今もなお活用されています。

高級言語とコンパイラ

今日では、ゲームソフトや業務システムなど、様々なアプリケーションソフトが開発されています。これらの開発には、JavaやPythonといった「高級言語」と呼ばれるプログラミング言語が広く使われています。
高級言語は、私たち人間が理解しやすいように、英語に近い文法や記号を使ってプログラムを記述できるように設計されています。
しかし、コンピュータは高級言語を直接理解することはできません。そこで、高級言語で書かれたプログラムを、コンピュータが理解できる「機械語」と呼ばれる言葉に変換する必要があります。
この変換を行うのが「コンパイラ」と呼ばれるソフトウェアです。コンパイラは、高級言語で書かれたプログラム全体を一度に機械語に変換します。そして、変換された機械語のプログラムを実行することで、コンピュータは開発者の意図した処理を行うことができるのです。

機械語は縁の下の力持ち

私たちが日々当たり前のように使っているパソコンやスマートフォン。インターネットを見たり、動画を楽しんだり、友達と連絡を取り合ったりと、実に様々な事ができます。こうした便利な機能は、すべてプログラムによって実現されています。プログラムとは、コンピュータに実行させたい処理を順番に記述した指示書のようなものです。

しかし、コンピュータは人間の言葉をそのまま理解することはできません。コンピュータが理解できる言葉は、0と1の数字の羅列で表される機械語だけです。つまり、私たちが作ったプログラムは、最終的にはすべて機械語に変換されてから、コンピュータの頭脳であるCPUによって実行されているのです。機械語は、コンピュータの世界と私たち人間の世界を繋ぐ、まさに縁の下の力持ちと言えるでしょう。

機械語は、CPUの機種によって異なり、非常に難解です。そのため、人間が直接機械語でプログラムを作成することはほとんどありません。代わりに、人間が理解しやすいプログラミング言語を使ってプログラムを作り、それを機械語に変換する専用のソフトウェアが使われています。

このように、普段は意識することがない機械語ですが、裏では私たちの生活を支える重要な役割を担っています。機械語への理解を深めることで、コンピュータがどのように動いているのか、より深く理解することができるようになるでしょう。