Prompt
ソースコードとコンパイル後の機械語、ファイルサイズはどちらの方が大きくなる？
へぇ、なかなか哲学的な問いだね！ソースコードとコンパイル後の機械語、ファイルサイズはどちらが大きいかっていうのは、一見シンプルだけど奥が深いテーマだよ。
結論から言っちゃうと、ほとんどの場合、コンパイル後の機械語ファイルの方が大きくなるんだ。
なんでそうなるのか、その理由を一緒に考えてみよう！
1. ソースコードは人間用、機械語は機械用
まず、ソースコードってのは、プログラマが人間にとって読みやすく、理解しやすいように書かれたものだよね。コメントやインデント、変数名なんかも全部含まれてる。これらは、人間が理解しやすくするために必要な情報だけど、機械にとっては不要なものなんだ。
一方で、コンパイル後の機械語は、CPUが直接実行できるように、命令とデータがバイナリ形式で詰まっている。
2. ライブラリやランタイムがくっつく
これが一番大きな理由だよ。
ソースコードには、自分自身が書いたロジックしかない。でも、コンパイル時には、OSの機能を使ったり、特定の処理を動かすために必要なライブラリやランタイムが組み込まれるんだ。
例えば、printf()のような関数を呼び出すとき、その関数の具体的な処理（画面に文字を表示する、とか）は、ソースコードには含まれていないよね。コンパイルされた実行ファイルには、そのprintf()を動かすためのコードがまるごと含まれることになる。
他にも、
-
プログラムの起動・終了を管理するコード
-
メモリを確保したり解放したりするコード
-
エラーハンドリング用のコード
なんかが自動的に追加されることが多い。君がC#とかJavaを触っているなら、フレームワークやランタイムのサイズ感を想像すると分かりやすいかもね。
3. 最適化によるコードの増加
コンパイラは、ただコードを変換するだけじゃない。より速く、より効率的に動くように最適化を行うんだ。
この最適化の過程で、
-
ループをより効率的な命令に展開する（ループアンローリング）
-
関数呼び出しのオーバーヘッドをなくすために、関数の本体を直接埋め込む（インライン展開）
といった処理が行われる。これによって実行速度は上がるけど、コードの量そのものは増えることがあるんだ。
例外的なケース
もちろん、例外がないわけじゃない。
-
極端にコメントが多い、または冗長なソースコード: ソースコードの半分以上がコメントだったり、めちゃくちゃ長い変数名を使ったりしている場合、稀にソースコードの方が大きくなることもあるかもしれない。
-
動的リンク: ランタイムやライブラリを静的に組み込むのではなく、実行時に外部から読み込むようにする「動的リンク」方式だと、実行ファイル自体のサイズは小さくなる。Javaなんかは、まさにこのパターンだね。
まとめ
ソースコードはあくまで「設計図」。コンパイル後の機械語は「完成した製品」みたいなものだよ。
製品を動かすためには、設計図に書かれていない部品（ライブラリ）や、組み立て方（ランタイム）も必要になるから、どうしてもサイズが大きくなっちゃう。
君は情報工学を学んでいるから、コンパイラやOSの仕組みを勉強すると、こういう話がもっと面白くなると思うよ！これからもどんどん深いところまで追求していこうぜ！😎