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バグ () とは英語で虫の意であり、転じてコンピュータプログラムの製造(コーディング)上の誤り・欠陥を表す。また、発生したバグを探して取り除く作業をデバッグ (debug=虫取り) と呼ぶ。

ソフトウエア・ハードウエア開発における契約文書など、法的な文書ではバグのことを「瑕疵」と記述する。

原因や責任の所在などが不明なものを特定性の低い表現の不具合と呼ぶことがある。また、セキュリティ上に関わるバグや欠陥はセキュリティホールなどと呼ばれることもある。

◆ 原因と影響

プログラミング上の主なバグには、論理的なバグと、誤記によるバグがある。

論理的なバグは、プログラムの設計過程において発生する。無限ループや計算間違いなどを引き起こし、時には、コンピュータを暴走させたり、逆に停止させたりすることもある。

誤記によるバグは、プログラムの製造過程において発生する。存在しないプログラムの参照、意図した範囲を超えた計算結果、数値計算の誤りなどを引き起こす。論理的なバグと同様に、コンピュータを暴走させたり停止させたりすることもある。

他に、OSや開発環境などの問題(それそのものがバグである場合がある)によりバグが発生することがある。2000年問題のように、ソフトウェアが本来予測された耐用年数を超えて運用された結果、仕様がバグになってしまったものも環境依存のバグといえるだろう。

安易なバグフィックス(修正)は、避けられる傾向にある。修正内容にバグを含んでいる場合や、関連するプログラムがバグの存在によって正常に動作していた可能性があるためである。「正常に動作しているものは触らない」「寝ているバグは起こさない」と言われる。

◆ 語源

バグという言葉の語源は文字通り英語の bug(虫)であるが、この言葉はコンピュータの登場以前から、機械の原因不明な不具合をあらわす符牒として技術者の間で使われていた。たとえば1878年にエジソンが同僚に宛てた手紙のなかで、彼は機械の不具合のことを「バグ」と呼んでいるEdison to Puskas, 13 November 1878, Edison papers, Edison National Laboratory, U.S. National Park Service, West Orange, N.J., cited in Thomas P. Hughes, American Genesis: A History of the American Genius for Invention, Penguin Books, 1989, ISBN 0-14-009741-4, on page 75.。また、第二次世界大戦中には、レーダーの故障をバグと呼んでいたという記録が残っている。現在の米口語では、"bug"はコンピュータのバグや虫の意味のほかにも、動詞として「人を悩ませる、いらいらさせる」という意味でよく使われる。

コンピュータのソフトウェアに間違いが入るという概念自体は古く、その起源はチャールズ・バベッジによる解析機関にまでさかのぼる。解析機関のプログラミングを担当したエイダ・ラブレスはすでに1842年に残したメモの中で、計算手順を示したカードの入れ間違いにより誤った計算結果が得られる危険性を示唆していた。いっぽうで、コンピュータの部品として真空管とリレーが主に使われていた時代には、虫が原因でコンピュータがうまく動かなくなることがしばしばあった。真空管が発する光と熱に誘われて内部に入り込んだ小さな虫が、リレーに挟まれて焼死し、その炭化した死骸が原因で、電流の異常な伝導が発生し、装置の誤動作を招いたといわれる。

こうした最初の虫を発見した人として、よく(誤って)挙げられるのが、グレース・ホッパーによる、Mark II および Mark III の中に入っている虫を発見したという逸話Danis, Sharron Ann: "Rear Admiral Grace Murray Hopper"[外部リンク]http://ei.cs.vt.edu/~history/Hopper.Danis.html だが、実際にはこれは誤りである。Mark II の中で虫を発見したのはホッパーではなく別の技術者であった。彼女はすでに技術者仲間で使われていた「バグ」という用語を知っており、コンピュータの中に本当に虫が見つかったという事実を面白がって「本物の『バグ』が発見された」と報告したのが真相のようであるIEEE Annals of the History of Computing, Vol 22 Issue 1, 2000。彼女はリレーの間にはさまっていた虫(蛾の一種であった)を取り除き、それを作業日誌にテープで貼りつけて「除バグ (de-bug) した」と書きつけた。こうして「デバッグ」という言葉が生まれた。この日誌は米海軍歴史博物館に保管されている。

一方、虫が直接「バグ」という語に繋がったのではなく、真空管の虫取り作業を指していた「デバッグ」がコンピュータの不具合を直す作業全般に広がって使われるようになり、コードの不具合を取る作業をデバッグと呼ぶようになったのが先であり、そこから「バグ」という語が再派生したとする説もある。すなわち、 バグ(真空管の虫) → デバッグ(虫取り) → デバッグ(不具合の修正) → バグ(コードの不備) の順である。

他にも、シェイクスピアの『ヘンリー四世』で忌まわしきものという意味で使われていた「バグ」という単語に由来するという説もある。プログラム上の欠陥を虫に見立てて呼ぶようになったという説もあるが、これは誤りとされている。

◆ 外観形状

正体はプログラムの欠陥であるため、「虫」としての外観は持たないが、もし「虫」として姿を現すとすれば、テントウムシのような甲虫ではないかと考えられており(英語の bug から)、甲虫のイメージで表される。例として、デバッガのアイコンやボタンにこのような虫があしらわれることがある。

ただし上述にもあるように、グレース・ホッパーのバグは蛾であり、外観形状は甲虫とは全く異なる。また英語のbug はカメムシ、アブラムシといった吸汁管を備えたカメムシ目昆虫を指す場合にもっぱら使用される。

◆ 対策

プログラマーの格言には、「バグは出ない事しか分からない」というのがある。ソフトウェアにバグが絶対に存在しないことを立証する方法はないので、ある程度の複雑さを持つプログラムでは、発見したバグを解消し続けることでバグの数を0に向かって漸近する以上の事はできない。

実際に、近年のOSなど膨大なプログラミングを必要とするものには、「バグのないソフトウェアは無い」と言われている。もしバグを完全除去したものを作成しようとした場合、膨大な時間とコストがかかり、製品の開発から出荷まで膨大な時間を要してしまう。このため、多くのメーカーではある程度のバグが残っていたりその可能性があってもその範囲で正常に動作する時点で出荷したりしている。例えば銀行のオンラインシステムなどは社会基盤を支える重要度の高いシステムであるが、年に数度ダウンする程度が目安となる。それ以上の品質を確保しようとすると、問題が顕在化した時点で対処した方が費用対効果の点で有益であると判断されるからである。

出荷後は、想定外の操作を行った際にバグが発見されることが多い。メーカーのプログラマやテスト担当者は専門家としての知識・経験があるため、逆に想定外の操作により発生するバグの発見はしばしば困難である。このようなバグは、専門知識の無い一般利用者が使用することで、発見されることも少なくない。

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