プログラムのライブラリ

インターネットを破壊した11行

• 2016年3月、あるプログラマーが公開リポジトリからleft-padという小さなライブラリを削除しました。これは11行長で、文字列の先頭にスペースを追加するだけでした。
• 数時間之内に、世界中の企業でビルドが失敗しました。数千のプログラムはこの11行を一度も書いていませんでした。すべて借用しており、それが機能しなくなった瞬間までその借用は目に見えませんでした。
• これが現代のソフトウェアの作り方です。プログラムライブラリは意図的な借用であり、このImplemented lesson は開発者にもたらすもの、それのコスト、そしてプログラムに接続される2つの方法を示しています。

プログラムライブラリとは何か

• プログラムライブラリとは、プログラム自身が書く代わりに使用できる、事前に書かれてテスト済みのルーチン、サブルーチン、クラス、モジュールの集合体です。
• 数学ライブラリ、グラフィックスライブラリ、ネットワークライブラリ、パスファインディングライブラリ、圧縮ライブラリ：それぞれ、必要なすべてのプログラムにとって一度問題領域を解決します。
• 開発中のソフトウェアは通常、このようなライブラリルーチンと、新しいプログラム固有のコードを組み合わせて構築されます。

新しいコードは小部分であり、借用されたコードは大部分である

開発者へのメリット

• ルーチンはすでに書かれてテスト済みなので、開発が早く安価になる。
• それらは信頼性が高い：多くのプログラムで使用されているため、ほぼエラーがない。
• 開発者はその分野（グラフィックス、暗号化、パスファインディングなど）の専門知識は不要であり、プログラムの独自の機能に時間を費やすことができる。
• プログラムは保守しやすい：共通コードが一处に存在し、チームが並列に作業でき、メンバー全員が同じルーチンを使用できるため。

デメリット

• このルーチンが正確な要件に合致しない可能性があり、開発者が変更できないため、制約を回避して対応する必要がある。
• プログラムはライブラリに依存している: バグ、更新の欠如、またはleft-padのような撤回されたライブラリは、プログラムの問題となる。
• ライブラリのライセンスにより、プログラムを販売・共有する方法が制限されたり、未使用のルーチンがプログラムを大型化させたりすることがある。

演習例：レストラン用ロボット

スティックライブラリ

• スティックライブラリは、プログラムがコンパイルおよびリンクされる際にエグゼキュータブルにコピーされる。
• その後、プログラムは単独で動作する：実行するために他のファイルは必要ない。
• コスト: 各プログラムに独自のコピーが含まれるためエグゼキュータブルが大きくなり、ライブラリの更新には使用该するすべてのプログラムを再ビルドする必要がある。

ダイナミックライブラリとDLLファイル

• ダイナミックライブラリは、Windows上のDynamic Link Library (DLL) またはLinux上の.soファイルであり、別個のファイルとして残り、プログラムが呼び出すたびにメモリに読み込まれ、実行時に利用される。
• エグゼキュータブルが小さく、複数の実行中のプログラムがメモリ上で1つのコピーを共有できる。また、バグ修正や新デバイスのサポートのために DLL を一度だけ更新すれば、使用するプログラムを再コンパイルする必要がない。
• メモリはライブラリが必要としている間のみ消費される。コスト: DLL が存在しない場合や、誤ったバージョンの場合、プログラムは実行されない。

コンパイル時にコピーされる、あるいは実行時に読み込まれて共有される

演習例：DLLファイルの利点

スティックかダイナミックかの選択

• プログラムを何もインストールできないマシン、組み込みデバイス、または単一のダウンロードファイル上で実行する場合：スティック。エグゼキュータブルが自己完結型であるためである。
• 1つのシステム内で多くのプログラムが同じルーチンを共有する場合、またはルーチンが頻繁に更新される場合：ダイナミック。1つの共有コピーは小さく、一度の更新で全てに対応できるためである。
• トレードオフで正当化される：自己完結型だが大きく、更新のために再ビルドが必要か、小さく共有可能だがファイルの存在に依存するか。

見落としやすいポイント

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