Knihovna (programování)

Library (z anglického  library ) v programování  - sbírka podprogramů nebo objektů používaných k vývoji softwaru (softwaru). Z hlediska operačního systému (OS) a aplikačního softwaru se knihovny dělí na dynamické a statické.

Pojem "knihovna podprogramů" byl zřejmě mezi prvními zmíněnými Wilksem M. , Wheelerem D. , Gill S. jako jednu z forem organizování výpočtů na počítači [1] [2] . Na základě toho, co bylo uvedeno v jejich knize, byla knihovna chápána jako soubor „krátkých, předem připravených programů pro jednotlivé, často se vyskytující (standardní) výpočetní operace“ [3] .

Knihovny pro kompilované jazyky

Dynamické knihovny

Dynamická knihovna je soubor, který obsahuje strojový kód . Načteno do paměti procesu programovým zavaděčem operačního systému buď při vytvoření procesu, nebo na žádost již běžícího procesu , tedy dynamicky. [čtyři]

V závislosti na účelu existují:

• Knihovny používané jedním programem a obsahující funkce důležité pro činnost programu. Nevýhoda: při absenci knihovny nebude program schopen fungovat;
• Knihovny používané jedním programem a obsahující další funkce. Například knihovny pluginů se používají k rozšíření funkčnosti programu;
• Sdílené knihovny ( angl.  shared library ). Obsahuje funkce používané více programy. Mohou být načteny do adresního prostoru OS ( angl.  system library ) pro úsporu paměti : jednu kopii knihovny bude používat několik procesů. Kvůli posledně uvedené okolnosti se takové knihovny často nazývají sdílené .

Při psaní programu stačí, aby programátor sdělil překladateli ( překladači nebo interpretru ) cestu ke knihovně a název funkce . Do programu nebude zahrnut zdrojový text funkce ani její spustitelný kód.

výhody:

• úspora paměti díky použití jedné knihovny několika procesy ;
• možnost opravy chyb (stačí nahradit soubor knihovny a restartovat spuštěné programy) bez změny kódu hlavního programu.

nedostatky:

• možnost porušení API , - při změnách v knihovně mohou stávající programy přestat fungovat (ztráta kompatibility rozhraní [5] );
• konflikt verzí dynamických knihoven , - různé programy mohou potřebovat různé verze knihovny;
• dostupnost stejných funkcí na stejných adresách v různých procesech - zjednodušuje zneužití zranitelností ( pic  (anglicky) byl vynalezen k vyřešení problému ).

Statické knihovny

Statická knihovna je objektový soubor ve formě souboru (často může být dodán spolu se zdrojovým kódem), jehož kód je selektivně nebo úplně vložen do programu ve fázi propojení.

Knihovny distribuované jako zdrojový kód převádí kompilátor na objektové soubory . Linker [ 6] pak zkombinuje soubory objektů knihovny a objektové soubory vašeho programu do jednoho spustitelného souboru.

Například ve zdrojových textech jsou distribuovány:

• knihovny pro jazyk Fortran ;
• Knihovna Boost pro jazyk C++ .

Knihovny distribuované jako objektové soubory jsou připraveny k propojení. Linker spojuje objektové soubory knihoven a objektové soubory vašeho programu během vytváření spustitelného souboru.

Přípony objektových souborů statických knihoven v různých operačních systémech .

Standardní knihovny mnoha kompilovaných programovacích jazyků ( Fortran , Pascal , C , C++ a další) jsou distribuovány jako objektové soubory.

výhody:

• všechny potřebné funkce jsou obsaženy v jednom spustitelném souboru.

nedostatky:

• spustitelný soubor zabírá více místa na disku a v paměti (pokud připojuje kód ze souborů knihovny objektů v celém rozsahu a ne selektivně);
• pokud jsou v knihovně nalezeny chyby, je nutné znovu sestavit všechny programy.

Knihovny pro tlumočené jazyky

Knihovna je soubor obsahující kód v interpretovaném jazyce nebo bytekód pro virtuální stroj .

Například knihovny pro jazyk Python mohou být distribuovány buď jako soubory se zdrojovým kódem (přípona „ py“), nebo jako soubory s bajtovým kódem [7] (přípona „ pyc“, písmeno „c“ z angličtiny  kompilováno ). Jednou z knihoven pro jazyk Python je Tkinter . [osm]

Viz také

• linker
• Automatické propojení

Poznámky

1. ↑ Wilkes MV, Wheeler DJ, Gill S. Příprava programů pro elektronický digitální počítač. — Addison-Wesley, 1951.
2. ↑ Wilks M., Wheeler D., Gill S. "Programování pro elektronické počítací stroje." Nakladatelství zahraniční literatury, 1953
3. ↑ Volchenskova, Nadezhda Ivanovna, Technologie multimachine implementace a podpory života knihoven podprogramů výpočetní matematiky v jazyce Fortran, abstrakt k disertační práci, 1984 . Získáno 9. října 2012. Archivováno z originálu 3. května 2012. (neurčitý)
4. ↑ Savelyev A.M. APLIKACE DYNAMICKÉ KNIHOVNY TRANSLIB PRO VÝPOČET DOPRAVNÍCH VLASTNOSTÍ REAGUJÍCÍCH SMĚSÍ PLYNŮ  (rus.)  // Journal "Aircraft Engines". — 2019.
5. ↑ Robert Elder. Rozhraní jsou základním konceptem při vývoji softwaru . — 2020. Archivováno 6. března 2021.
6. ↑ jsmanifest. Linker v JavaScriptu . — 2020. Archivováno 11. září 2020.
7. ↑ Kompilace pythonových souborů Archivováno 6. února 2021 na Wayback Machine . Dokumentace k Pythonu na docs.python.org.
8. ↑ BUKHAROV T.A., NAFIKOVÁ A.R., MIGRANOVA E.A. Přehled programovacího jazyka PYTHON a jeho knihoven  (ruština)  // COLLOQUIUM-JOURNAL. — 2019.

Literatura

• Nicholas Josutis. Standardní knihovna C++. Pro profesionály = Standardní knihovna C++. Návod a reference. - Petrohrad. : Peter, 2004. - 730 s. - ISBN 5-94723-635-4 .

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Velký Rus Brockhaus
V bibliografických katalozích	GND : 4121521-7 J9U : 987007542436505171 LCCN : sh2008001447 NKC : ph170667