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函數庫

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函數庫(英語:library)是在電腦科學中用於開發軟件子程式集合。函數庫和可執行檔案的區別是,它不是獨立的電腦程式,而是向其他程式提供服務的代碼。

連結[編輯]

函數庫連結(英語:linking)是指把一個或多個函數庫包括到程式中,有兩種連結形式:靜態連結和動態連結;相應的,前者連結的函數庫叫做靜態函數庫,後者的叫做動態函數庫

靜態函數庫[編輯]

靜態連結是由連結器在連結時將函數庫的內容加入到可執行程式中的做法。連結器是一個獨立程式,將一個或多個函數庫或目標文件(先前由編譯器組譯器生成)連結到一塊,以生成可執行程式。

靜態連結的最大缺點是生成的可執行檔案較大,需要更多的系統資源,在載入到記憶體時也會消耗更多的時間。

共用函數庫[編輯]

動態函數庫[編輯]

動態連結是在可執行檔案裝載時執行時,由作業系統裝載程式載入函數庫。大多數作業系統將解析外部參照(比如函數庫)作為載入過程的一部分。在這些系統上,可執行檔案包含一個叫做匯入目錄(import directory)的表,該表的每一項包含一個函數庫的名字。根據表中記錄的名字,裝載程式在硬碟上搜尋需要的函數庫,然後將其載入到記憶體中預先不確定的位置,之後根據載入函數庫後確定的函數庫的地址更新可執行程式。可執行程式根據更新後的函數庫資訊呼叫函數庫中的函數或參照函數庫中的數據。這種類型的動態載入稱為裝載(load-time)時載入,被包括WindowsLinux的大多數系統採用。裝載程式在載入應用軟件時要完成的最複雜的工作之一就是載入時連結。

其他作業系統可能在執行時解析參照。在這些系統上,可執行程式呼叫作業系統API將函數庫的名字、函數在函數庫中的編號和函數參數一同傳遞。作業系統負責立即解析然後代表應用呼叫合適的函數。這種動態連結叫做執行時連結。因為每個呼叫都會有系統開銷,執行時連結要慢得多,對應用的效能有負面影響。現代作業系統已經很少使用執行時連結。

可以動態連結的函數庫,在Windows上是Dynamic Link Library(DLL),在UNIXLinux上是Shared Library。函數庫檔案是預先編譯連結好的可執行檔案,儲存在電腦硬碟上。大多數情況下,同一時間多個應用可以使用一個函數庫的同一份拷貝,作業系統不需要載入這個函數庫的多個實例。