ライブラリのリンクについて。

質問

ふと、疑問に思ったので質問させてもらいます。
C言語などでプログラムを作る時、ライブラリをリンクさせて使うと思いますが、その場合プログラムを実行させた場合メモリー上ではどうなるのか教えた貰いたいです。
例えばprintf関数を使う場合その命令そのものがプログラムに組み込まれてメモリーに読み込まれているのかということです。
前にどこかで読んだ記憶があるのですが、いろいろなところから呼び出される標準的なものはシステムで一箇所にありそれを使うなどということがあったような無かったような記憶があやふやですが見た覚えがあるので気になってしまいました。

あとライブラリなどから一つだけ関数を使う場合、使わない他の関数などもメモリーに読み込まれていたりするのでしょうか？
よく使う自分で作った関数を一つのファイルにまとめ、それを定義したヘッダーファイルをincludeした場合も同様で使わないほかの関数はどうなるのでしょうか？

回答No.1

hegemon · ベストアンサー

ライブラリの種類によります。
通常、拡張子が*.libになっているライブラリは静的リンクされ、実行プログラムの一部となります。この場合は、必ず一緒に読み込まれます。(メモリスワップとかはありますが)
一方、拡張子が*.dll(Windowsの場合)になっているライブラリは、その中の関数など、どれかひとつが呼ばれた時点に読み込まれるように出来ます。また、既に他のプログラムが読み込んでいれば、それを共有して使う場合もあります。
で、これらの場合、同一ファイルに入っていれば、使わない関数なども一緒に読み込まれてしまいます。このため、ライブラリの分割整理は重要です。
近年、アプリの実行サイズが肥大化しているのは、かなりの部分はこのせいです。

静的リンクの場合、ヘッダファイルに関数を書いてインクルードしたのと結果的には一緒になりますが、ヘッダファイルだとインクルードするたびにコンパイルされるため、ビルド時間が長引き、実行ファイルサイズが肥大する原因にもなりますから、注意が必要です。

補足

すばやい回答ありがとうございます。
使わない関数は別にしたほうが良いのですね。はじめて知りました。
ありがとうございます。
少し確認したいのですが
>>これらの場合、同一ファイルに入っていれば、使わない関数なども一緒に読み込まれてしまいます。
というのは静的リンクも動的リンクも同じで一緒に読み込まれると言うことですかね？

回答No.3

BLK314

No.2です。
補足します。

＞ライブラリなどから一つだけ関数を使う場合、
＞使わない他の関数などもメモリーに読み込まれていたりするのでしょうか？

VC++の場合は
リンカ・オプションで制御できるようです。

http://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/bxwfs976.aspx

デフォルトでは未参照のシンボルは削除されますが、
/OPT:NOREF 指定で残させることも可能です。
デバッグ版では/OPT:NOREF が採用されるようです。
つまり、デバッグ・バージョンの場合は、
余分な関数がたくさん結合されるわけです。

リリース版では、それ（余分な関数）を削除することで
サイズ・ダウンを図るようです。

補足

ほぉーそうなんですね。Visual Studioを使っているので参考になりました。
ありがとうございました。とても気持ちの良い気分です。

回答No.2

BLK314

ライブラリのリンク方式には２つあります
１）ダイナミックリンク
　　関数の本体はメモリ上の１か所に配置されます。
　　この方式のライブラリを
ダイナミック・リンク・ライブラリと呼び、DLLと略されます。

　　＞いろいろなところから呼び出される標準的なものは
　　＞システムで一箇所にありそれを使う

　 まさにDLLの特徴そのものです

2) スタティックリンク
　　ライブラリは、利用するアプリの一部に完全に取り込まれます。
　　複数のアプリで利用した場合、
　　各々のアプリケーションのメモリ空間に配置されることになります。

　　＞例えばprintf関数を使う場合その命令そのものが
　　＞プログラムに組み込まれてメモリーに読み込まれているのかということです

　　スタティック・リンクならそうなります。

＞あとライブラリなどから一つだけ関数を使う場合、
＞使わない他の関数などもメモリーに読み込まれていたりするのでしょうか？
＞よく使う自分で作った関数を一つのファイルにまとめ、
＞それを定義したヘッダーファイルをincludeした場合も
＞同様で使わないほかの関数はどうなるのでしょうか？

DLLの場合、DLLのファイル単位でロードされますので、
使わない無駄な関数もロードされます。

スタティックの場合、呼ばれない関数はリンクされません。

ライブラリでない通常のアプリの場合はスタティックに準じます。
つまり、ソースに書かれていても、一切呼ばれない関数は
リンクされません。

お礼

回答ありがとうございます。
とてもよく理解できました。