Biblioteca (programación)

Biblioteca (del inglés  library ) en programación  : una colección de subrutinas u objetos utilizados para desarrollar software (software). Desde el punto de vista del sistema operativo (SO) y el software de aplicación , las bibliotecas se dividen en dinámicas y estáticas.

El término "biblioteca de subrutinas", aparentemente, fue uno de los primeros mencionados por Wilks M. , Wheeler D. , Gill S. como una de las formas de organizar los cálculos en una computadora [1] [2] . Con base en lo que se afirma en su libro, la biblioteca se entendía como un conjunto de "programas cortos y preparados previamente para operaciones computacionales (estándar) individuales y frecuentes" [3] .

Bibliotecas para lenguajes compilados

Bibliotecas Dinámicas

Una biblioteca dinámica es un archivo que contiene código de máquina . Cargado en la memoria del proceso por el cargador de programas del sistema operativo, ya sea cuando se crea el proceso o a petición de un proceso que ya se está ejecutando , es decir, de forma dinámica. [cuatro]

Dependiendo del propósito, hay:

• Bibliotecas utilizadas por un solo programa y que contienen funciones críticas para el funcionamiento del programa. Desventaja: en ausencia de una biblioteca, el programa no podrá funcionar;
• Bibliotecas utilizadas por un solo programa y que contienen funcionalidad adicional. Por ejemplo, las bibliotecas de complementos se utilizan para ampliar la funcionalidad de un programa;
• Bibliotecas compartidas ( ing.  biblioteca compartida ). Contienen funciones utilizadas por varios programas. Se pueden cargar en el espacio de direcciones del sistema operativo ( biblioteca del sistema ing.  ) para ahorrar memoria : una copia de la biblioteca será utilizada por varios procesos. Debido a la última circunstancia, estas bibliotecas a menudo se denominan compartidas .

Al escribir un programa, es suficiente que un programador le diga al traductor ( compilador o intérprete ) la ruta a la biblioteca y el nombre de la función . Ni el texto fuente de la función ni su código ejecutable se incluirán en el programa.

ventajas:

• ahorro de memoria debido al uso de una biblioteca por varios procesos ;
• la capacidad de corregir errores (basta con reemplazar el archivo de la biblioteca y reiniciar los programas en ejecución) sin cambiar el código del programa principal.

Defectos:

• la posibilidad de violar la API , - cuando se realizan cambios en la biblioteca, los programas existentes pueden dejar de funcionar (perder la compatibilidad de la interfaz [5] );
• conflicto de versiones de bibliotecas dinámicas , - diferentes programas pueden necesitar diferentes versiones de la biblioteca;
• la disponibilidad de las mismas funciones en las mismas direcciones en diferentes procesos simplifica la explotación de vulnerabilidades ( pic  (inglés) se inventó para resolver el problema ).

Bibliotecas estáticas

Una biblioteca estática es un archivo de objeto en forma de archivo (a menudo se puede entregar junto con el código fuente), cuyo código se inserta de forma selectiva o completa en el programa en la etapa de enlace.

El compilador convierte las bibliotecas distribuidas como código fuente en archivos objeto . El enlazador [6] luego combina los archivos de objeto de la biblioteca y los archivos de objeto de su programa en un solo archivo ejecutable.

Por ejemplo, en los textos fuente se distribuyen:

• bibliotecas para el lenguaje Fortran ;
• Biblioteca Boost para el lenguaje C++ .

Las bibliotecas distribuidas como archivos de objetos están listas para vincularse. El enlazador vincula los archivos objeto de las bibliotecas y los archivos objeto de su programa durante la creación del ejecutable.

Extensiones de archivos de objetos de bibliotecas estáticas en diferentes sistemas operativos .

Las bibliotecas estándar de muchos lenguajes de programación compilados ( Fortran , Pascal , C , C++ y otros) se distribuyen como archivos de objetos.

ventajas:

• todas las funciones necesarias están incluidas en un archivo ejecutable.

Defectos:

• el archivo ejecutable ocupa más espacio en el disco y en la memoria (si adjunta el código de los archivos de la biblioteca de objetos en su totalidad, y no de forma selectiva);
• si se encuentran errores en la biblioteca, se requiere una reconstrucción de todos los programas.

Bibliotecas para lenguajes interpretados

Una biblioteca es un archivo que contiene código en un lenguaje interpretado o código de bytes para una máquina virtual .

Por ejemplo, las bibliotecas para el lenguaje Python se pueden distribuir como archivos con código fuente (extensión “ py”), o como archivos con código de bytes [7] (extensión “ pyc”, la letra “c” del inglés  compilado ). Una de las bibliotecas para el lenguaje Python es Tkinter . [ocho]

Véase también

• enlazador
• Enlace automático

Notas

1. ↑ Wilkes MV, Wheeler DJ, Gill S. Preparación de programas para una computadora digital electrónica. — Addison-Wesley, 1951.
2. ↑ Wilks M., Wheeler D., Gill S. "Programación para máquinas calculadoras electrónicas". Editorial de Literatura Extranjera, 1953
3. ↑ Volchenskova, Nadezhda Ivanovna, Tecnología de implementación multimáquina y soporte vital de bibliotecas de subrutinas matemáticas computacionales en el lenguaje Fortran, resumen de la disertación, 1984 . Consultado el 9 de octubre de 2012. Archivado desde el original el 3 de mayo de 2012. (indefinido)
4. ↑ Savelyev A. M. APLICACIÓN DE LA BIBLIOTECA DINÁMICA TRANSLIB PARA EL CÁLCULO DE LAS PROPIEDADES DE TRANSPORTE DE MEZCLAS DE GASES EN REACCIÓN  (rus.)  // Revista "Aircraft Engines". — 2019.
5. ↑ Robert Elder. Las interfaces son un concepto esencial en el desarrollo de software . — 2020. Archivado el 6 de marzo de 2021.
6. ↑ jsmanifest. Enlazador en JavaScript . — 2020. Archivado el 11 de septiembre de 2020.
7. ↑ Compilación de archivos python Archivado el 6 de febrero de 2021 en Wayback Machine . Documentación de Python en docs.python.org.
8. ↑ BUKHAROV T.A., NAFIKOVA A.R., MIGRANOVA E.A. Descripción general del lenguaje de programación PYTHON y sus bibliotecas  (ruso)  // COLLOQUIUM-JOURNAL. — 2019.

Literatura

• Nicolás Josutis. Biblioteca estándar de C++. Para profesionales = La biblioteca estándar de C++. Un tutorial y referencia. - San Petersburgo. : Pedro, 2004. - 730 p. - ISBN 5-94723-635-4 .

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