16.1 ライブラリとは

ライブラリには 2 つの利点があります。まず、ライブラリを使えば、コードをいくつかのアプリケーションで共有できます。共有するコードがある場合は、そのコードを含むライブラリを作成し、コードを必要とするアプリケーションとリンクできます。次に、ライブラリを使えば、非常に大きなアプリケーションの複雑さを軽減できます。アプリケーションの中の、比較的独立した部分をライブラリとして構築および保守することで、プログラマはほかの部分の作業により専念できるようになるためです。

ライブラリの構築とは、.o ファイルを作成し (コードを -c オプションでコンパイルし)、これらの .o ファイルを CC コマンドでライブラリに結合することです。ライブラリには、静的 (アーカイブ) ライブラリと動的 (共有) ライブラリがあります。

静的 (アーカイブ) ライブラリの場合は、ライブラリのオブジェクトがリンク時にプログラムの実行可能ファイルにリンクされます。アプリケーションにとって必要な .o ファイルだけがライブラリから実行可能ファイルにリンクされます。静的 (アーカイブ) ライブラリの名前には、一般的に接尾辞として .a が付きます。

動的 (共有) ライブラリの場合は、 ライブラリのオブジェクトはプログラムの実行可能ファイルにリンクされません。その代わりに、プログラムがこのライブラリに依存することをリンカーが実行可能ファイルに記録します。プログラムが実行されるとき、システムは、プログラムに必要な動的ライブラリを読み込みます。同じ動的ライブラリを使用する 2 つのプログラムが同時に実行されると、ライブラリはこれらのプログラムによって共有されます。動的 (共有) ライブラリの名前には、接尾辞として .so が付きます。

共有ライブラリを動的にリンクすることは、アーカイブライブラリを静的にリンクすることに比べていくつかの利点があります。

• 実行可能ファイルのサイズが小さくなる

• 実行時にコードのかなりの部分をプログラム間で共有できるため、メモリーの使用量が少なくなる

• アプリケーションをリンクし直さずに、実行時にライブラリを置き換えることができる (これは、プログラムの再リンクおよび再配布の必要なしに、Solaris オペレーティングシステムの多くの改良をプログラムで利用できる主要機構である)

• dlopen() 関数呼び出しl を使えば、共有ライブラリを実行時に読み込むことができる。

ただし、動的ライブラリには短所もあります。

• 実行時のリンクに時間がかかる

• 動的ライブラリを使用するプログラムを配布する場合には、それらのライブラリも同時に配布しなければならないことがある

• 共有ライブラリを異なる場所に移動すると、システムがライブラリを見つけられず、プログラムを実行できないことがある(この問題は、環境変数 LD_LIBRARY_PATH で解決できる)。