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。共有したい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、プログラマは他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、通常、接尾辞.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、接尾辞として通常 .so か、 .so.<番号> が付きます。<番号> はバージョン番号を示します。

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

• ライブラリを実行時に置き換える場合でも、アプリケーションとリンクし直す必要がない (プログラムの再リンクや再配布をしなくても、Solaris 環境でプログラムが新しい機能を使用できるのは、主にこの仕組みのためです)

• dlopen() 関数呼び出しを使えば、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

• 共有ライブラリを別の場所に移動すると、システムがライブラリを検索できずに、プログラムを実行できなくなることがある (環境変数 LD_LIBRARY_PATH を使えば、この問題は解決できます)