低水準言語とは？意味をわかりやすく簡単に解説

低水準言語とは

低水準言語とは、コンピュータが直接理解できる機械語に近いプログラミング言語のことです。機械語は0と1の羅列で記述され、特定のCPUアーキテクチャに依存するため、人間には理解しにくいという特徴があります。低水準言語は、機械語を直接記述する代わりに、より人間が理解しやすい記号的な表現（ニーモニック）を使用します。

低水準言語を使用する主な目的は、ハードウェアを直接制御し、システムのパフォーマンスを最大限に引き出すことです。デバイスドライバや組み込みシステムなど、高度な制御や最適化が求められる分野で利用されることが多いです。低水準言語を習得するには、コンピュータのアーキテクチャに関する深い知識が必要になります。

低水準言語の代表的なものとしては、アセンブリ言語があります。アセンブリ言語は、機械語の命令に1対1で対応するニーモニックを使用するため、機械語に近い制御が可能です。近年では、C言語も低水準言語として扱われることがあります。C言語は、アセンブリ言語に比べて抽象度が高く、移植性にも優れています。

低水準言語の特徴

「低水準言語の特徴」に関して、以下を解説していきます。

• 低水準言語の種類
• 低水準言語のメリット

低水準言語の種類

低水準言語には、主に機械語とアセンブリ言語の2種類が存在します。機械語は、コンピュータが直接実行できるバイナリコードで、CPUの命令セットアーキテクチャに依存します。アセンブリ言語は、機械語の命令を人間が理解しやすいように記号化したもので、アセンブラと呼ばれるプログラムによって機械語に変換されます。

アセンブリ言語は、機械語に比べて可読性が高く、プログラミングが容易です。しかし、アセンブリ言語も特定のCPUアーキテクチャに依存するため、異なるCPU間でプログラムを移植するには、大幅な修正が必要になります。低水準言語の選択は、開発するシステムの要件やターゲットとするハードウェアによって異なります。

低水準言語のメリット

低水準言語を使用する主なメリットは、ハードウェア資源を最大限に活用できることです。メモリ管理や割り込み処理など、高水準言語では抽象化されている部分を直接制御できるため、パフォーマンスの最適化が可能です。また、リアルタイム性の高いシステムや、資源制約の厳しい組み込みシステムなどでは、低水準言語が不可欠です。

低水準言語を使用することによって、プログラムのサイズを小さく抑えることも可能です。高水準言語では、コンパイラが生成するコードが冗長になることがありますが、低水準言語では、プログラマが直接コードを記述するため、無駄な処理を排除できます。低水準言語は、高度な知識とスキルを要しますが、得られるメリットも大きいと言えます。