Windows上のLinux開発環境構築ガイド：WSL 2とUbuntuのインストール・設定・運用

【概要】 WSL 2は，Windows上でLinux環境を実現するための仮想化技術です．利用にあたっては，BIOS/UEFIでの仮想化機能の有効化が前提となります．WSL 2を利用するには，まずWindowsで必要な機能を有効化し，次にLinuxディストリビューション（本記事ではUbuntuを例とします）をインストールします．インストール後，`bash`コマンドでLinuxシェル（Bash）を起動し，Linuxコマンドを実行できます．また，`wsl`コマンドを使ってWSL自体の管理を行います．運用時には，`.wslconfig`設定ファイルを用いることでメモリ使用量，スワップ領域，CPUコア数などを調整できます．WSL 2上にインストールしたUbuntuに開発ツールを導入すれば，コンパイラの動作確認やプログラムのテストが可能です．Windows 11ではWSLg機能により，LinuxのGUIアプリケーションも追加設定なしで利用できます．

主なwsl コマンド：

【目次】

  1. WSL 2の有効化
  2. WSL 2 の設定と .wslconfig ファイル
  3. Ubuntu (Linux ディストリビューション) のインストール
  4. 基本的な使い方: bash と wsl コマンド
  5. Ubuntu の初期設定
  6. 開発環境のセットアップ例 (C/C++/Python)
  7. ネットワーク設定 (ポートフォワーディング・ファイアウォール)
  8. トラブルシューティング
  9. WSLgによるGUIアプリの利用 (Windows 11)

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WSL 2の有効化

前提：Windows Updateの実行

まず，WSL 2をスムーズに動作させるため，Windows Updateを実行し，システムを最新の状態にしておくことを推奨します．

注意：更新による予期せぬ問題に備え，重要なデータは事前にバックアップしてください．更新によりシステムの安定性が損なわれ，起動不能になる可能性もゼロではありません．バックアップは様々なシステムトラブルからの復旧に有効です．

以下のコマンドを実行してWindows Updateを開き，更新プログラムを確認・適用してください． 

powershell -command "Start-Process ms-settings:windowsupdate"

更新後，再起動が要求された場合は Windows を再起動してください．

管理者権限でのコマンドプロンプト起動

以降のコマンド操作は，管理者権限で起動したコマンドプロンプトまたはPowerShellで行います．（例：Windowsキーを押し「cmd」と入力し，表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択）

必要なWindows機能の有効化 (コマンド操作)

以下のコマンドを実行して，WSL 2に必要なWindows機能を有効化します． 

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

Windows Pro エディションの場合は，追加で以下も実行します． 

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Hyper-V /all /norestart

(オプション: 必要に応じてHyper-V関連機能を有効化) 

dism.exe /online /enable-feature /featurename:HypervisorPlatform /all /norestart

（補足: 有効化可能な機能名の一覧は `powershell Get-WindowsOptionalFeature –Online` で確認できます．）

再起動

機能の有効化を完了するため，Windowsを再起動します． 

shutdown /r /t 0

GUIでの有効化手順 (代替)

コマンド操作でエラーが発生する場合や，GUIでの操作を希望する場合は，以下の手順で機能を有効化することも可能です．

  1. 「コントロールパネル」を開く
  2. 「プログラム」を選択
  3. 「プログラムと機能」を選択
  4. 画面左側の「Windows の機能の有効化または無効化」を選択
  5. 「Windows の機能の有効化または無効化」で，以下の項目にチェックを入れ，「OK」をクリックします．
    • Linux 用 Windows サブシステム (または Windows Subsystem for Linux)
    • 仮想マシンプラットフォーム
    • (Windows Pro エディションの場合) Hyper-V

注意：既存のチェック項目は変更しないでください．システム安定性維持のため，必要な機能のみを追加で有効化します．

WSL 2 の設定と .wslconfig ファイル

WSL 2は仮想マシン上で動作するため，特にリソースを多く消費する開発作業などでは，メモリやCPUコア数の割り当てを調整することが推奨されます．これは %UserProfile%\.wslconfig （例: C:\Users\ユーザー名\.wslconfig）ファイルで行います．

.wslconfig 設定例 

[wsl2]
memory=4GB    # WSL 2が使用できる最大メモリ (例: 4GB)
swap=2GB      # スワップファイルサイズ (例: 2GB)
processors=4  # WSL 2が使用できるCPUコア数 (例: 4)

設定のポイント：

設定方法

  1. テキストエディタ（メモ帳など）で .wslconfig ファイルを %UserProfile% ディレクトリに作成または開きます．管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行すると便利です． 
    cd %UserProfile%
notepad .wslconfig
  2. メモ帳で，必要な設定を記述し，ファイルを上書き保存します．
  3. 設定を反映させるために，WSL 2 を再起動します．管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行します． 
    wsl --shutdown

    次にWSLを起動した際に設定が反映されます．

Ubuntu (Linux ディストリビューション) のインストール

ここでは，WSL 2上に Ubuntu Linux ディストリビューションをインストールする手順を説明します．

  1. 管理者権限のコマンドプロンプトで，まず利用可能なLinuxディストリビューションを確認します． 
    wsl --list --online
  2. 次に，WSLカーネルを最新の状態に更新します．これにより，インストール時の問題を未然に防ぐことができます． 
    wsl --update
  3. Ubuntu 24.04をインストールします．（他のバージョンやディストリビューションをインストールする場合は，-d オプションに続けて一覧表示された名前を指定します） 
    wsl --install -d Ubuntu-24.04

    インストール中に，Ubuntuで使用するユーザー名とパスワードの設定を求められますので，指示に従って入力してください．これらはLinux環境内で使用します．

基本的な使い方: bash と wsl コマンド

bashコマンドの使用（Linux環境の操作）

bashコマンドを実行すると，デフォルトに設定されているLinuxディストリビューションのシェル（Bash）が起動し，Linuxコマンドを実行できます．通常は，インストール時に設定したユーザー権限で起動します． exitコマンドでシェルを終了します． 

bash
pwd
exit

bash -c "コマンド" の形式で，シェルを起動せずに単一のLinuxコマンドを実行することも可能です． 

bash -c "pwd"

主要なLinuxコマンドについては，関連ページ「Linux基本コマンドとその活用法」を参照してください．

wslコマンドの使用（WSLシステムの管理）

ディストリビューション管理

WSL 2 のシャットダウン

実行中のすべてのWSLインスタンスを停止します．`.wslconfig` の変更を反映させる際や，動作が不安定な場合に使用します． 

wsl --shutdown

ディストリビューションのエクスポート（バックアップ）とインポート（復元）

ディストリビューションの状態をtarファイルにバックアップします．

wsl --export Ubuntu-24.04 ubuntu-backup.tar

バックアップファイルから新しいディストリビューションとして復元します．

wsl --import MyUbuntu C:\WSL\MyUbuntu ubuntu-backup.tar

使用コマンドの使い分け

Ubuntu の初期設定

Ubuntuインストール後，いくつかの初期設定を行うことを推奨します．以下のコマンドはUbuntuのBashシェル内で実行します (`bash` コマンドでシェルを起動)．管理者権限が必要なコマンドには `sudo` を付けます．

apt パッケージリポジトリのミラーサーバー変更 (任意)

ダウンロード速度向上のため，パッケージのダウンロード元を日本のミラーサーバーに変更します．（変更しない場合はこの手順をスキップしてください） 

# /etc/apt/sources.list 内のサーバーアドレスを置換 (必要に応じて /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources も確認)
sudo sed -i 's|//archive.ubuntu.com|//jp.archive.ubuntu.com|g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's|//security.ubuntu.com|//jp.archive.ubuntu.com|g' /etc/apt/sources.list

（注意: `sed`コマンドは強力なため，実行前に/etc/apt/sources.listのバックアップを取ることを推奨します．例: sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak）

パッケージリストの更新とアップグレード

システムを最新の状態に保ちます． 

sudo apt update
sudo apt -yV upgrade
# オプション: ディストリビューション全体のアップグレード (カーネル等も更新される場合がある)
sudo apt -yV dist-upgrade

開発環境のセットアップ例 (C/C++/Python)

ここでは例として，C/C++およびPythonの基本的な開発環境をUbuntu上にインストールし，簡単な動作確認を行います．コマンドはUbuntuのBashシェル内で実行します．

必要なパッケージのインストール

C/C++コンパイラ (gcc, g++)，makeツール，Python3開発ヘッダ，pipなどをインストールします． 

sudo apt -y install build-essential python3-dev python3-pip wget ca-certificates

Cコンパイラ (gcc) の動作確認

テキストエディタ（例: nano）を使って簡単なCプログラムを作成します． 

nano hello.c

エディタが開いたら，以下の内容を入力または貼り付けます． 

#include
int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    printf("sizeof(size_t)=%ld\n", sizeof(size_t));
    return 0;
}

Ctrl+O を押し，Enterキーでファイルを保存します．その後 Ctrl+X で nano を終了します．

作成したプログラムをコンパイルして実行します． 

gcc -o hello hello.c
./hello

以下のような出力が表示されれば成功です． 

Hello, World!
sizeof(size_t)=8

Python 3 の動作確認

Python 3 のバージョンを確認し，簡単なコードを実行してみます． 

python3 --version
python3 -c 'print("Hello, Python!")'

以下のような出力が表示されれば成功です． 

Python 3.x.y
Hello, Python!

ネットワーク設定 (ポートフォワーディング・ファイアウォール)

WSL 2内で起動したサーバー（例: Webサーバー）にWindows側や他のPCからアクセスするには，ポートフォワーディングとファイアウォールの設定が必要になる場合があります．

ポートフォワーディングの設定

  1. WSL 2のIPアドレス確認
    まず，UbuntuのBashシェル内でWSL 2のIPアドレスを確認します． 
    ip addr show eth0 | grep 'inet ' | awk '{print $2}' | cut -d/ -f1

    注意：WSL 2のIPアドレスは，WSLの再起動などで変更される可能性があります．固定化する方法もありますが，ここでは基本的な設定手順を示します．接続できなくなった場合は再度IPアドレスを確認してください．

  2. Windowsでポートフォワーディング設定
    次に，管理者権限のコマンドプロンプト（またはPowerShell）で，Windowsのポートフォワーディングを設定します．以下の例では，Windowsの80番ポートへのアクセスを，手順1で確認したWSL 2のIPアドレスの80番ポートに転送します． 
    netsh interface portproxy add v4tov4 listenport=80 listenaddress=0.0.0.0 connectport=80 connectaddress=＜WSL2のIPアドレス＞

    ＜WSL2のIPアドレス＞ は，手順1で確認した実際のIPアドレスに置き換えてください．

    設定を削除する場合は，以下のコマンドを実行します．

    netsh interface portproxy delete v4tov4 listenport=80 listenaddress=0.0.0.0

目的と必要性：

ファイアウォール設定

Windows Defender ファイアウォールが有効な場合，WSL 2への着信接続を許可するルールを追加する必要があります．管理者権限のPowerShellで以下のコマンドを実行します．（例: 80番ポートへのTCP接続を許可する場合） 

New-NetFirewallRule -DisplayName "WSL 2 Inbound Port 80" -Direction Inbound -Action Allow -Protocol TCP -LocalPort 80

-DisplayName は任意の分かりやすい名前，-LocalPort には許可したいポート番号を指定してください．特定のインターフェース (vEthernet (WSL)) に限定するより詳細な設定も可能ですが，ここではポート番号に基づく基本的な許可ルールを示します．

目的と必要性：

トラブルシューティング

BIOS/UEFI 設定の確認

WSL 2はハードウェア仮想化支援機能を利用します．PCによっては，この機能がBIOS/UEFI設定で無効になっている場合があります．WSL 2のインストールや起動に問題がある場合は，まず以下の設定が有効になっているか確認してください（名称はマザーボードメーカーにより異なる場合があります）．

目的と必要性：

BIOS/UEFIメニューへのアクセス方法はPCによって異なりますが，以下のコマンドを管理者権限のコマンドプロンプトで実行すると，再起動後にBIOS/UEFI設定画面に入れる場合があります． 

shutdown /r /fw /t 0

コマンドの説明：/r（再起動），/fw（ファームウェアUIへ移行），/t 0（即時実行）．

CPUの仮想化機能サポート状況確認 (Windows)

Windows上でCPUが仮想化機能をサポートし，有効になっているかを確認するには，管理者権限のコマンドプロンプトで以下のPowerShellコマンドを実行します． 

powershell -c "Get-CimInstance -ClassName Win32_Processor | Select-Object Name, VirtualizationFirmwareEnabled, SecondLevelAddressTranslationExtensions"

実行結果例：

確認ポイント：

目的と必要性：

WSLおよびディストリビューション関連の問題

bashコマンド関連の問題

WSLgによるGUIアプリの利用 (Windows 11)

Windows 11ではWSLg (WSL GUI) 機能が組み込まれており，特別な設定なしにWSL 2上のLinux GUIアプリケーションを利用できます．

例えば，UbuntuにGUIテキストエディタ gedit をインストールすれば，Windowsのスタートメニューから直接起動したり，Ubuntuのターミナルから gedit コマンドを実行したりすることで，Windows上にgeditのウィンドウが表示されます．

UbuntuのBashシェルで以下を実行してgeditをインストールします．

sudo apt update
sudo apt install gedit -y

インストール後，ターミナルで以下を実行するとgeditが起動します．

gedit

WSLgの詳細については，公式リポジトリ ( https://github.com/microsoft/wslg ) を参照してください．