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separates, kopiert, kollidieren, anschließendes, anpassen, bibliothekensuchpfads, skript, händisch, ld_library_path, distributionsspezifischen, paketmanager, nachgeladen, aufwand, bereitstellung, existierenden, mehrerer, kompatibler, lauffähig, debian, lenny, binärversion, vertrieben, kommerzielle, distributionunabhängige, gewährleistet, vorliegen, anwendersystem, kompatible, agieren, folgendermaßen, geschehen, binärplattform, closed, source, welchen, abhängt, lässt, einigen, herausfinden, ldd, wählt, anhand, versions, auszuführenden, ladenden, sowohl, weiteren, indirekt, zentral, verwalten, existieren, abhängigkeiten, berechnen, installieren, derartige, paketverwaltungs, yum, apt, paketverwaltungen, unixoide, kompatiblen, name, zahl, beginnen, ausnahme, einiger, eigentliche, volle, ermöglichen, ganz, versionsangabe, symbolische, verknüpfungen, präfix, bezeichnung, genutzte, gebräuchlich, verbreitet, anderem, genutztes, etabliert, folgt, bibliotheksnamen, sein, meta, vorliegenden, 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formen 3 statische bibliotheken 4 dynamische bibliotheken 5 beispiele 6 bibliotheken in verschiedenen programmiersprachen 6 1 java 7 bibliotheken bei verschiedenen betriebssystemen 7 1 windows 7 2 unixartige systeme 7 3 bibliotheken unter z os 7 4 bibliotheken unter amiga os 8 weblinks 9 einzelnachweise zugriff bearbeiten quelltext bearbeiten mögliche zugriffe auf funktionen einer programmbibliothek sind durch die programmierschnittstelle api definiert dabei handelt es sich um die gesamtheit der öffentlich verfügbaren funktionen und klassen in abgrenzung zu den privaten einheiten der bibliothek die nicht zugänglich sind manche proprietären programmbibliotheken werden nicht im quelltext veröffentlicht da sie firmengeheimnisse darstellen zum schutz gegen dekompilieren werden dann oft ein obfuscator eingesetzt sowie alle symbole variablen und sprungadressnamen entfernt speicherungsformen bearbeiten quelltext bearbeiten programmbibliotheken und ihre inhalte können abhängig vom betriebssystem und der entwicklungsumgebung in unterschiedlichen formen und strukturen gespeichert werden zum beispiel die bibliothek ist ein dateiverzeichnis a ihre elemente komponenten sind einzelne dateien a die bibliothek ist eine datei a die darin enthaltenen komponenten werden von den programmen der entwicklungsumgebung oder einer speziellen bibliotheksverwaltungssoftware identifiziert und verarbeitet beispiele eine sogenannte dll bei microsoft oder eine po datei bei ibm großrechnern als bibliothek für quelltexte objektmodule oder ausführbare lademodule unterschiedliche arten von bibliotheken werden in einer gemeinsamen datei a verwaltet die entwicklungsumgebung kann dies unterscheiden verarbeiten beispiel eine mdb bei ms access enthält bibliotheken mit quellcode makros vorübersetztem pseudocode und anderen codetypen es existiert keine bibliothek die komponenten werden als einzelne dateien gespeichert und ausgeführt z b als exe dateien a verwaltet vom üblichen dateiverwaltungssystem des betriebssystems statische bibliotheken bearbeiten quelltext bearbeiten statische bibliothek wird eine programmbibliothek genannt die module unterprogramme enthält die durch einen so genannten linker von englisch to link verknüpfen mit dem kompilat eines anderen programms verbunden werden dabei erzeugt der linker in der regel für ein hauptprogramm eine ausführbare datei oder je nach betriebssystem ein lademodul in einer ladebibliothek in der die von diesem aufgerufenen module fest statisch eingebunden angehängt sind ein optimierender linker sucht aus den zugeordneten objekt modulen bibliotheksdateien nur jene komponenten unterprogramme oder daten heraus die vom programm auch tatsächlich aufgerufen referenziert werden und für die es im programm keine überschreibende implementierung gibt und hängt sie dann an das programm an die so entstehende datei wird entsprechend größer einfache linker fügen einfach das komplette objekt modul bzw die komplette bibliothek hinzu und vergrößern das programm dadurch noch mehr eine statische bibliothek ist im allgemeinen selbst ergebnis aus quelltexten aufgeteilt in mehrere module deren kompilate objektmodule dann vom linker zu der bibliothek zusammengefügt wurden dynamische bibliotheken bearbeiten quelltext bearbeiten aus dynamischen bibliotheken werden komponenten erst während der laufzeit eines programms über einen sogenannten lader in den arbeitsspeicher geladen das geschieht entweder durch eine explizite anweisung durch das programm oder implizit durch einen so genannten laufzeit lader wenn das programm dynamisch gebunden wurde heutzutage geschieht dies meist mit betriebssystem unterstützung da siehe unten dynamische bibliotheken gesondert behandelt werden bzgl swapping und einblendung in den programm adressraum der lader ist somit heute meist zu weiten teilen eine betriebssystem komponente dynamisch gebundene programme müssen sich um das laden der benötigten dynamischen komponenten nicht selbst kümmern beim dynamischen binden werden bibliothek und kompilat nur lose verknüpft statt die notwendigen symbole variablen und sprungadressnamen zu kopieren wie beim statischen binden der fall werden sie nur referenziert um das laden der dynamischen bibliotheken und suchen der symbole kümmert sich ein sogenannter laufzeit binder das auflösen der referenzierten symbole geschieht entweder sofort noch vor start des eigentlichen programms bzw beim laden aus der bibliothek oder lazy faul bei der ersten verwendung des symbols ein typischer anwendungsfall dafür bibliotheken explizit zu öffnen die adresse von symbolen nach deren namen zu suchen um das symbol zu verwenden sind plug in architekturen ein weiteres szenario ist eine optionale bibliothek die verwendet wird falls vorhanden deren fehlen aber keinen fehler darstellt ein vorteil von dynamischen bibliotheken ist dass programme die eine dynamische bibliothek verwenden von fehlerbehebungen in der bibliothek profitieren ohne neu übersetzt werden zu müssen wird beispielsweise ein fehler in der openssl bibliothek gefunden und behoben die entsprechende bibliothek wurde ersetzt so genügt ein neustart der programme die diese bibliothek verwenden um den fehler auch in diesen programmen zu beheben da die dateien in denen dynamische bibliotheken gespeichert werden bei der benutzung nur gelesen und ausgeführt aber nicht verändert werden müssen betriebssysteme mit virtuellem speicher dynamische bibliotheken nur einmal laden und können sie dann in den adressraum aller verwendenden prozesse einblenden dies ist beispielsweise bei multitasking systemen vorteilhaft wenn die bibliotheken insgesamt sehr groß sind und von vielen prozessen gleichzeitig verwendet werden sollte die dynamische bibliothek zustände oder gespeicherte daten besitzen kann dies mit copy on write abgefangen werden viele moderne betriebssysteme laden die dynamischen bibliotheken jedoch nicht sofort sondern blenden sie bei bedarf direkt von der festplatte aus ein sie werden wie ausgelagerte pages behandelt analog werden nicht benötigte pages die zu einer dynamischen bibliothek gehören und nicht verändert wurden einfach verworfen bei bedarf können sie ja aus der festplatte wieder geladen werden beispiele bearbeiten quelltext bearbeiten programmbibliotheken stellen komponenten in bestimmten zusammenhängen bereit zu denen sie bezüglich ihrer konstruktion und ihrer schnittstellen passen müssen dementsprechend gibt es programmbibliotheken zum beispiel in folgenden zusammenhängen funktionen des betriebssystems weitere system und dienstprogramme teilkomponenten von entwicklungsumgebungen und programmiersprachen komponenten von standardsoftware produkten komponenten von individualsoftware die von den anwendern in individuell festgelegten bibliotheken verwaltet werden gui toolkits zum erstellen grafischer benutzeroberflächen bibliotheken in verschiedenen programmiersprachen bearbeiten quelltext bearbeiten bibliotheken in programmiersprachen enthalten dienste die nicht im compiler implementiert sind sondern in der sprache selbst programmiert sind und mit dem compiler zusammen oder völlig von ihm getrennt dem programmierer zur verfügung stehen im ersten fall ist die bibliothek meist in der sprachbeschreibung festgelegt im zweiten fall spricht man von einer externen bibliothek in der sprachbeschreibung festgelegte bibliotheken unterscheiden sich teilweise stark im umfang sprache teile pakete header klassen funktionen methoden konstruktoren c c89 amendments 1 18 142 c c99 1 24 482 c 1 32 18 c89 java 2 jdk 1 2 62 1 287 18 000 java 6 202 3 850 21 881 net 1 0 41 3 581 35 470 net 1 1 43 3 818 37 556 net 2 0 51 7 419 74 607 net 3 0 80 10 639 102 613 net 3 5 98 11 417 109 657 java bearbeiten quelltext bearbeiten java ist eine eigene plattform und verwendet ein bibliothekskonzept welches nicht an das betriebssystem gebunden ist im grunde wird nicht zwischen programm und bibliothek unterschieden alle klassen liegen kompiliert in form von class dateien vor und werden bei bedarf geladen in der regel sind bibliotheken wenn sie aus mehreren klassen bestehen in einem java archiv zusammengefasst die java api selbst liegt ebenfalls in form von java archiven vor da die einzelnen klassen einer bibliothek erst zur laufzeit geladen werden kann es bei der ersten verwendung zu verzögerungen kommen bis die klasse geladen und initialisiert wurde in java für echtzeitsysteme aber auch in java se kann der klassenlader durch entsprechende methodenaufrufe bestimmte oder alle notwendigen bibliotheken beim starten laden und sie auch nicht mehr entladen so dass bei der benutzung keine unerwartete verzögerung entsteht bibliotheken bei verschiedenen betriebssystemen bearbeiten quelltext bearbeiten windows bearbeiten quelltext bearbeiten bei den betriebssystemen windows und os 2 wird eine bibliotheksdatei die dynamisch bindet als dll für d ynamic l ink l ibrary bezeichnet entsprechend haben diese dateien meist die dateiendung dll ihr dateiformat ist new executable 16 bit linear executable 32 bit os 2 oder portable executable 32 bzw 64 bit windows unter windows wird zwischen mehreren arten von dlls unterschieden einsprungs dll activex dll net assembly cli windows metadata cli dateiendung winmd einsprungs dlls enthalten hierbei funktionen während activex dlls klassen enthalten dlls bis windows 98 und windows nt 4 0 können nicht kontrolliert werden jedes programm darf sie austauschen und kann dem betriebssystem damit möglicherweise schaden zufügen windows me windows 2000 und die folgeversionen verfügen über einen systemschutz der auch die dlls einbezieht vorteile außer code können auch daten zum beispiel dialog ressourcen von mehreren prozessen gemeinsam genutzt werden dlls werden häufig statisch verlinkt können aber auch dynamisch verlinkt werden dynamisch heißt hier dass die dll explizit vom programm zur laufzeit geladen wird und die funktionen die sich in der dll befinden per hand mit dem programm verbunden werden dadurch wird es möglich durch austauschen der dll die funktionalität des programms zur laufzeit zu verändern dlls können unabhängig vom hauptprogramm gewartet werden das heißt funktionen in der dll können ohne wissen des programms verändert werden danach wird die dll einfach ausgetauscht die alte dll datei wird überschrieben ohne dass das hauptprogramm verändert werden muss da die dll als unabhängige datei dem hauptprogramm beiliegen muss können anbieter von programmcode besser sicherstellen dass programmierer die die funktionen ihrer dll nutzen dafür auch bezahlen die funktionalität der dll verschwindet so nicht wie bei einer library im code des programms dieser vorteil wird von befürwortern freier software als nachteil gesehen nachteile änderungen in dlls ziehen oft auch änderungen im programm nach sich dadurch kommt es leicht zu versionskonflikten die oft nur sehr schwer aufzuspüren sind eine der grundideen der dlls war programmcode zwischen mehreren programmen zu teilen um so speicher zu sparen in der praxis ist es jedoch dazu gekommen dass viele programme bei der installation dlls in das windows systemverzeichnis schreiben die außer diesem speziellen programm kein anderes benutzen kann außerdem ist die entwicklung und insbesondere die anbindung im vergleich aufwändiger als zur statischen bibliothek praktisch hat dies jedoch keine bedeutung mehr da seit mindestens windows 2000 die allermeisten applikationen private bibliotheken 1 mit ihrer installation mitführen also ein versionskonflikt im sinn eines dll konflikts ausgeschlossen ist unter windows haben bibliotheken die im programmordner der anwendung abgelegt sind eine höhere priorität als die systemweit verfügbaren 2 unixartige systeme bearbeiten quelltext bearbeiten auf unixartigen betriebssystemen wie z b linux verwenden statische bibliotheken den dateisuffix a von archiv und können mit den unix programmen ar und nm angesehen und bearbeitet werden bei systemen die eine paketverwaltung anbieten befinden sich statische bibliotheken oft zusammen mit den header dateien in einem separaten entwicklungs paket für dynamische bibliotheken ist die bezeichnung shared library englisch für gemeinsam genutzte bibliothek gebräuchlich sehr verbreitet ist das executable and linking format elf das standard format unter anderem von linux freebsd und solaris für diese dateien hat sich die endung so von shared object gemeinsam genutztes objekt etabliert in der regel folgt dem bibliotheksnamen noch die versionsnummer der binärschnittstelle abi version so dass mehrere versionen einer bibliothek gleichzeitig installiert sein können meta informationen zu einem vorliegenden so können bspw mit readelf abgefragt werden shared libraries beginnen auf linux mit ausnahme einiger low level bibliotheken üblicherweise mit dem präfix lib die eigentliche bibliotheksdatei enthält die volle versionsnummer symbolische verknüpfungen ermöglichen den zugriff über den so namen sowie den zugriff ganz ohne versionsangabe beispiel libfoo so libfoo so 1 libfoo so 1 libfoo so 1 2 3 libfoo so 1 2 3 der so name ist in dem fall libfoo so 1 die zahl nach so ändert sich nur dann wenn sich in einer neuen version die schnittstelle der bibliothek ändert der laufzeit linker wählt anhand von versions informationen im auszuführenden programm bzw in der zu ladenden bibliothek eine version mit einer kompatiblen schnittstelle aus da sowohl programme von bibliotheken abhängen können als auch bibliotheken von weiteren bibliotheken kann eine software indirekt von vielen bibliotheken abhängen da viele unixoide systeme die bibliotheken zentral für betriebssystem und applikation zusammen verwalten existieren paketverwaltungen die abhängigkeiten berechnen und benötigte bibliotheken automatisch installieren können beispiele für derartige paketverwaltungs systeme sind apt und yum von welchen bibliotheken ein programm direkt abhängt lässt sich auf einigen systemen mit hilfe des unix programms ldd herausfinden bei software die in der binärversion vertrieben werden soll beispielsweise kommerzielle closed source software oder portable distributionunabhängige software muss gewährleistet werden dass alle benötigten bibliotheken vorliegen das anwendersystem auf dem diese software verwendet werden soll muss dann als kompatible binärplattform agieren können dies kann folgendermaßen geschehen angabe einer oder mehrerer kompatibler betriebssystem distributionen zum beispiel lauffähig unter debian 5 0 lenny verwendung eines distributionsspezifischen paketes so dass benötigte bibliotheken vom paketmanager nachgeladen werden nachteil ist der enorme aufwand der bereitstellung eines paketes für die vielen existierenden distributionen 3 4 mitliefern aller dynamischen bibliotheken diese werden zusammen mit dem programm dokumentation usw in ein separates verzeichnis kopiert um nicht mit versionen die von der paketverwaltung systemweit installiert wurden zu kollidieren anschließendes anpassen des bibliothekensuchpfads für das programm mit ld_library_path über ein skript oder händisch 5 verzicht auf d...