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[[ソフトウェア]]の'''ビルド'''({{lang-en-short|build}})は、[[プログラミング言語]]で書かれた[[ソースコード]]ファイルや各種[[リソースファイル]]{{要曖昧さ回避|date=2023年3月}}を独立したソフトウェア生成物に変換する[[コンピュータ]]上で実行されるプロセス、またはその結果を指す。ビルド
== 概要 ==
ビルドにはいくつかのステップがあり、その内容は[[プログラミング言語]]やビルドツール、開発環境や実行環境(ターゲットアーキテクチャ、[[オペレーティングシステム]]あるいは[[仮想マシン]])によっても異なる。例えば[[C言語]]あるいは[[C++]]の場合、[[ソースファイル]](ソースコード)を[[コンパイラ]]によって[[オブジェクトファイル]](オブジェクトコード)に翻訳(コンパイル)した後、[[リンケージエディタ|リンカ]]によってオブジェクトコードを結合し、[[実行ファイル]]を生成する。プログラムから実行時に参照される各種アイコン画像やローカライズされた文字列などを実行ファイル内に「リソース」として含めることもあり、ビルドプロセスでリソースのコンパイルとリンクを実行する。
単純なプログラムでは、単一のソースファイルをコンパイルするだけで済むが、複雑なソフトウェアでは通例メンテナンス性向上の観点からソースコードはモジュールごとに分類・分割された多数のファイルによって構成されており、各ファイルを個別にコンパイル(分割コンパイル)した後で、リンク時に実体の依存関係を解決する。C/C++のような原始的なプログラミング言語では、[[ヘッダファイル]]を利用して、ユーザー定義型や定数、および関数などの定義または宣言を共有することが多い。ヘッダーファイルのインクルードにより、ファイル間の依存関係が発生する。
[[プログラム (コンピュータ)|コンピュータプログラム]]のビルドは、一般に'''ビルドツール'''と呼ばれるプログラムを使い、他のプログラムを制御・統合して行う。ビルドツールの例としては、[[make]]、[[Apache Ant|ant]]、[[Apache Maven|maven]]、[[SCons]]などがある。ビルドユーティリティは、各種ファイル群を正しい順序で[[コンパイラ|コンパイル]]し[[リンケージエディタ|リンク]]する必要がある。また、開発時には何度もビルドを繰り返すが、前回のビルドから何も変更されていないファイルは[[コンパイラ|コンパイル]]する必要がない(ただし、[[ヘッダファイル]]などの依存関係も考慮する必要がある)。洗練されたビルドユーティリティは無駄な再コンパイルをしないようにして、ビルドに要する時間を短縮している。[[Subversion]]などの[[バージョン管理システム]]はビルドユーティリティの機能を内蔵している。さらに複雑なプロセスになると、ビルド中に他のプログラムを使ってコードやデータを生成することもある。▼
▲[[プログラム (コンピュータ)|コンピュータプログラム]]のビルドは、一般に'''ビルドツール'''と呼ばれるプログラムを使い、他のプログラムを制御・統合して行う。ビルドツールの例としては、[[make (UNIX)|make]]、[[Apache Ant|ant]]、[[Apache Maven|maven]]、[[SCons]]、[[MSBuild]]、[[Gradle]]などがある。[[統合開発環境]]には通例何らかのビルドツールが内蔵されており、直感的かつシームレスにプログラミングとビルド作業のサイクルを行なえるようになっている。ビルドユーティリティは、各種ファイル群を正しい順序で[[コンパイラ|コンパイル]]し[[リンケージエディタ|リンク]]する必要がある。また、開発時には何度もビルドを繰り返すが、前回のビルドから何も変更されていないファイルは[[コンパイラ|コンパイル]]する必要がない(ただし、[[ヘッダファイル]]などの依存関係も考慮する必要がある)。洗練されたビルドユーティリティは無駄な再コンパイルをしないようにして、ビルドに要する時間を短縮している。[[Apache Subversion|Subversion]]などの[[バージョン管理システム]]はビルドユーティリティの機能を内蔵している。さらに複雑なプロセスになると、ビルド中に他のプログラムを使ってコードやデータを生成することもある。
== ビルドの自動化 ==
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* 手順ミスの排除
* 特定のエキスパートに依存しなくて済む。
* 履歴を保持することで、問題発生時に原因を
* 時間と金を節約できる
ビルドツールはユーザーが手動で起動することもできるが、時間を決めて毎日実行する場合(夜間に行うことが多いので[[ナイトリービルド]] (Nightly Build) などと呼ぶ)、[[バージョン管理システム]]がソースファイルの変更がコミットされるたびに自動的に実行する場合などもある。
== 歴史 ==
さらに、ビルドツールは進化し、スクリプト(Makefile)自体を生成するものが登場した。これらのツールは、頻繁にビルドを行う[[継続的インテグレーション]]で特に便利である。また、複数のターゲットプラットフォームや異なる開発環境に応じたビルドスクリプトを必要に応じて自動生成するのにも役立つ。
高度なビルドツールは分散ビルドや分散処理が可能である。「分散ビルド」とは、実際のコンパイルやリンクをそれぞれ別々のマシン上で行い、ビルドを高速化する手法である。一方、分散処理とは例えば、テスト用スクリプトを複数のマシンに配置し、新たな実行ファイルのテストを分散環境で自動的に行うことなどを指す。分散ビルドを行うには、ソースコードの依存関係を自動的に把握することが必須である。一部のビルドツールは依存関係を自動的に発見でき
分散ビルドの例として Xoreax の IncrediBuild<ref>{{cite|url= http://www.xoreax.co.jp/|accessdate=2009-06-16|title=高速分散コンパイル環境ソリューション}}</ref>がある。
== インクリメンタルビルド ==
複数のソースファイルから成るソフトウェアの開発プロセスにおいて、ソースファイルにちょっとした変更を加えただけで、毎回すべてのソースファイルを無条件にコンパイルし直すのは効率が悪い。自動化されたビルドシステムでは、[[タイムスタンプ]]などを利用して変更のあったファイルのみを検出し、そのファイル自身とそれに依存する関連ファイルのみをコンパイルし直してリンクする「インクリメンタルビルド」(増分ビルド)をサポートしている<ref>[https://docs.microsoft.com/ja-jp/visualstudio/msbuild/incremental-builds インクリメンタル ビルド - Visual Studio | Microsoft Docs]</ref><ref>[https://blog.gradle.org/introducing-incremental-build-support Introducing Incremental Build Support | Gradle Blog]</ref>。これにより、コード編集・ビルド・実行・テストの開発サイクルを高速化することができる。
さらに、変更のあったモジュールのみをリンクし直す「インクリメンタルリンク」(増分リンク)をサポートする処理系も存在する<ref>[https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/build/reference/incremental-link-incrementally /INCREMENTAL (Link Incrementally) | Microsoft Docs]</ref>。実行時に個別のライブラリモジュールをロードして結合する[[動的リンク]]ライブラリ方式の場合、リンク処理はシンボル情報のみが書かれたインポートライブラリを実行ファイルにリンクするだけなので高速だが、ビルド時にすべてのモジュールを結合して1つのファイルを生成する[[静的リンク]]ライブラリ方式の場合、リンク処理には時間がかかるため、インクリメンタルリンクが特に効果を発揮する。
ビルドシステムではなく、コンパイラモジュール自身が「インクリメンタルコンパイル」(増分コンパイル)をサポートしている言語もある。例えば[[Rust (プログラミング言語)|Rust]]のコンパイラはバージョン1.24以降でインクリメンタルコンパイルをサポートする<ref>[https://doc.rust-lang.org/edition-guide/rust-2018/the-compiler/incremental-compilation-for-faster-compiles.html Incremental Compilation for faster compiles - The Edition Guide]</ref><ref>[https://blog.rust-lang.org/2016/09/08/incremental.html Incremental Compilation | Rust Blog]</ref>。Rustコンパイラは、最初のステップとして[[抽象構文木]] (abstract syntax tree, AST) を構築し、次にASTを解析することで型情報 (type information) および個々の関数に関する中位の中間表現 (mid-level intermediate representation, MIR) を生成する。その後、エラーが見つからなければ、ソースレベルのモジュールごとにオブジェクトファイルを生成しながら、MIRから機械語コードに変換される。これらの型情報やMIR、およびオブジェクトファイルの要素を中間結果 (intermediate result) とみなし、ディスクにキャッシュとして保存しておき、2回目以降のコンパイルではキャッシュからロードする。また依存関係グラフをもとに、変更のあった要素だけを更新する。ただしRustのインクリメンタルコンパイルは2回目以降のビルドサイクルを高速化させるものの、最終的に生成されるバイナリの実行速度を若干低下させるデメリットがあるため、リリースビルドでは有効化されない。
=== Go ===
[[Go (プログラミング言語)|Go言語]]のコマンドラインツールは、ソースファイルのコンパイル<ref>[https://golang.org/cmd/compile/ compile - The Go Programming Language]</ref>とパッケージのビルド<ref>[https://golang.org/cmd/go/#hdr-Compile_packages_and_dependencies go - The Go Programming Language]</ref>をそれぞれ別々にサポートするが、Go 1.10以降の<code>go build</code>コマンドは、純粋にソースファイルの内容、ビルドフラグ、およびコンパイル済みパッケージ内に保存されているメタデータに基づいて、無効になったパッケージを検出してインクリメンタルビルドするようになり、ファイルの更新日時は無関係となった<ref>[https://golang.org/doc/go1.10#build Go 1.10 Release Notes - The Go Programming Language]</ref>。
== Makefile生成 ==
ビルド自動化の一形態として、[[
* [[Autotools|GNU Automake]]
* [[CMake]]
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{{DEFAULTSORT:ひると}}
[[Category:プログラミング]]
[[Category:ソフトウェア開発]]
{{Software-stub}}
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