Definition „Programmbibliothek“ Was enthält eine Library?

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Eine Library ist eine Codesammlung zu einem ausgewählten Thema und stellt beliebig wiederverwendbare Funktionen zur Verfügung.

Eine Library oder Bibliothek ist eine Sammlung von Code, der in anderen Anwendungen eingebunden und genutzt werden kann. Libraries bündeln Code zu bestimmten Themenkomplexen, z. B. zu mathematischen Operationen oder Webentwicklung. Sie stellen beliebig wiederverwendbare Funktionen zur Verfügung und können ganz nach Bedarf in jedem beliebigen Projekt eingesetzt werden.

Bibliotheken sind immer in einer spezifischen Programmiersprache verfasst und erweitern die grundlegenden Kapazitäten der jeweiligen Programmiersprache um neue Möglichkeiten. Das verkürzt Entwicklungszeiten und erleichtert Entwicklern die Arbeit.

Welche Arten von Libraries gibt es?

Ganz allgemein ausgedrückt ist eine Bibliothek eine Codesammlung, mit der eine Programmiersprache um neue, vorgefertigte Funktionen und Klassen erweitert werden kann. Standardbibliotheken und Frameworks sind gängige Arten von Libraries, die in den meisten Softwareprojekten genutzt werden.

Standardbibliotheken

Standardbibliotheken sind grundlegende Programmbibliotheken und umfassen alle standardmäßig verfügbaren Möglichkeiten einer Programmiersprache. Theoretisch kann auch ohne Standardbibliotheken mit einer Programmiersprache gearbeitet werden. Diese Sammlungen umfassen jedoch wirklich fundamentale Aspekte, welche in praktisch jedem Programm gebraucht werden. Ohne eine Standardbibliothek wie iostream müssten z. B. in C++ alle Funktionen rund um das Lesen und Schreiben von Dateien manuell programmiert werden.

Frameworks

Frameworks sind umfassende Sammlungen gängiger Funktionen zu einem bestimmten Zweck, z. B. Webentwicklung. Sie decken in der Regel nahezu alles ab, was ein Entwickler benötigt, um seine Arbeit effizienter und komfortabler zu gestalten. Beispiele für gängige Themenbereiche, die durch Frameworks abgedeckt werden, sind unter anderem:

• Oberflächenentwicklung: UI-Frameworks stellen vorgefertigte und individualisierbare Elemente für benutzerfreundliche Oberflächen zur Verfügung.

• Web-Entwicklung: Frameworks für das Web machen leistungsfähige Webanwendungen einfacher zu realisieren.

• App-Entwicklung: Frameworks für App-Entwicklung schaffen eine Plattform, mit der eine einmal entwickelte Lösung für verschiedene Gerätetypen und Betriebssysteme bereitgestellt werden kann, z. B. als native App.

Libraries können in statischer oder dynamischer Form vorliegen.

Statische Bibliotheken

Statische Libraries werden beim Kompilieren des Programmcodes direkt mit in das Programm eingebunden. Das bedeutet, dass immer genau der Stand der Bibliothek vorliegt, der beim Kompilieren verwendet wurde. Je nachdem, wie der verwendete Linker funktioniert, wird die gesamte Bibliothek angehängt oder eine eigene Bibliothek geschaffen, welche nur die verwendeten Aspekte der verknüpften Libraries enthält.

Letzterer Ansatz sorgt dafür, dass das Programm insgesamt keine unnötig hohe Dateigröße entwickelt. Die Entscheidung für eine statische Bibliothek ist z. B. dann relevant, wenn garantiert werden muss, dass die Software in jedem Szenario alle Ressourcen enthält, die sie für den einwandfreien Betrieb benötigt.

Dynamische Bibliotheken

Dynamische Libraries werden erst zur Laufzeit eines Programms in den Speicher geladen. Das hat den Vorteil, dass Programmcode und der Code der Library voneinander getrennt aufbewahrt werden. Die Dateigröße des Programms selbst bleibt dadurch geringer.

Die dynamische Einbindung bedeutet außerdem, dass Änderungen an einer Bibliothek (z. B. Fehlerbehebungen) spätestens dann verfügbar werden, wenn die Software neu gestartet wurde. Das Programm muss nicht neu kompiliert werden, um die Neuerungen verfügbar zu machen. Darin liegt jedoch auch der Nachteil, dass eine fehlerhafte Aktualisierung einer Bibliothek direkte Auswirkungen auf die Funktionsfähigkeit einer Software haben kann.

Welche Vorteile bietet die Verwendung von Libraries?

Die Verwendung von Libraries bietet Entwicklern viele Vorteile. Sie beschleunigen die Entwicklung von Software, indem sie wiederverwendbaren Code bereitstellen. Statt häufiger benötigte Funktionen selbst zu programmieren, können die entsprechenden Bibliotheken eingebunden und sofort genutzt werden. Der Code kann in jedem beliebigen Projekt genutzt werden, solange die Programmiersprachen von Software und Bibliothek übereinstimmen. Neben externen Bibliotheken von Dritten können so auch interne Bibliotheken und Frameworks mit firmenspezifischen Basisfunktionen geschaffen werden.

Die Nutzung von vorgefertigten Bibliotheken kann außerdem dazu beitragen, die Qualität einer Software zu verbessern. Libraries werden häufig mit der Motivation geschaffen, robuste, effiziente und fachlich einwandfreie Lösungen für gängige Szenarien zu finden. Entwickler können sich auf die Expertise der Autoren stützen, statt sich selbst in eine für sie fremde Materie einzuarbeiten. Sie müssen lediglich verstehen, wie die Bibliothek richtig angewendet wird, um eine hochwertige Anwendung zu entwickeln.

Fazit

Libraries sind ein wichtiges Werkzeug, das Entwicklern die Arbeit vereinfacht. Von Standardbibliotheken über umfassende Frameworks bis hin zu hochgradig spezialisierten Bibliotheken für Nischenanwendungen gibt es heute eine große Auswahl an Libraries. Sie sind ein fester Bestandteil moderner Softwareentwicklung und tragen dazu bei, dass auch komplexe Programme schneller und in besserer Qualität entwickelt werden können.

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