ライブラリの活用方法について知ってプログラミングスキル向上を目指そうライブラリとは?利用メリットや利用時の注意事項も紹介

最終更新日:2021年7月12日

プログラミングの学習をする中で、ライブラリという言葉を聞くことも多いのではないでしょうか。ライブラリはプログラムを効率的に作成する上で役に立つ武器となります。ライブラリの利用方法について知ることで、自身のプログラミングスキルを伸ばすことができるでしょう。
この記事では、IT業界への就職を目指している学生の方向けに、ライブラリの概要や主なライブラリの種類、利用メリットについて解説します。また、最後にライブラリの利用方法と利用時の注意事項も紹介します。

1. ライブラリとは

まず、ライブラリの概要について紹介します。

ライブラリの概要

ライブラリとは、プログラムにおいてよく利用される機能を切り出して、再利用しやすいようにまとめたものを指します。ライブラリを利用することで、よく利用する機能を1から作る必要がなくなり、開発を効率的に行うことができます。

ライブラリは構築したアプリケーションに読み込んで利用します。ライブラリは企業や個人など様々な作成者によって作られており、GitHubなどの主要なソースコード共有サイトや、各プログラミング言語に用意されたパッケージマネージャなどから利用することができます。

ライブラリとフレームワークの違い

ライブラリと似た言葉にフレームワークというものが存在します。ライブラリとフレームワークはどちらもプログラミングの助けになるものですが、両者はどのような違いがあるのでしょうか。大きくは、ライブラリは「部品」であり、フレームワークは「骨組み」ととらえるとよいでしょう。

ライブラリは自身で作成したアプリケーションに読み込んで利用します。あくまでライブラリは部品であり、それ単体では動作しません。一方で、フレームワークはアプリケーションの骨組みを提供し、フレームワークが作成したコードを修正したり、コードを追加したりして利用します。

2. ライブラリの種類

ライブラリには、その利用形態によっていくつかの種類が存在します。以下では、主なライブラリの種類について紹介します。

動的リンクライブラリ(DLL)

動的リンクライブラリは、プログラムの実行時にライブラリを読み込み、利用するライブラリのことです。プログラム本体とライブラリは別々のファイルに分かれており、利用時にリンクさせます。

ライブラリを動的リンクさせる場合、プログラムの利用者は実行時に別途ライブラリファイルを用意する必要があるものの、プログラム本体のサイズを小さくできるというメリットがあります。

静的リンクライブラリ

静的リンクライブラリは、プログラムのコンパイル時にライブラリを結合するライブラリの利用形式のことです。プログラムとライブラリは一つのファイルとして提供されます。

ライブラリを静的リンクさせる場合、プログラム本体のサイズは大きくなりますが、別途ライブラリファイルを必要としないため利用者側は手軽に実行できるメリットがあります。

共有ライブラリ

共有ライブラリは主にLinuxやUNIXで利用されるもので、メモリ上に保有され、様々なプログラムから読みだされるライブラリのことです。特に汎用的な機能を持ち様々なアプリケーションから読みだされるライブラリについては、共有ライブラリ形式で利用するメリットがあります。

共有ライブラリと対比する言葉として、単一のプログラムから読み出されるライブラリを専用ライブラリともいいます。

3. ライブラリを利用するメリット

プログラムの生産性向上

ライブラリの最も大きなメリットは、プログラムの生産性向上にあります。既存のライブラリを利用することで、新たに作成するコード量を減らすことができます。また、プログラムの動作確認においても、ライブラリの処理部分についてはテストを省略することができるので、作業工数の削減につながります。

プログラムの品質向上

一般的に、ライブラリは多数のアプリケーションで利用される中でバグの修正などが行われています。ライブラリを利用することで、スクラッチで同等の機能を構築するよりも品質の高いアプリケーションを作ることができます。

ただし、特に個人が作成しているようなライブラリの場合は、バグが放置されているケースも散見されます。可能であれば、ライブラリの更新履歴などをチェックし、開発が活発に行われているか確認するとよいでしょう。

プログラム配布時のサイズ圧縮

特に動的リンクライブラリを利用することで、プログラムを配布する際にライブラリを外出しにすることができます。これにより、プログラム単体のファイルサイズを小さくすることができます。

過去、インターネット接続速度が低速であった時代には、プログラムのファイルサイズ圧縮は重要な技術でしたが、現代においてはその重要性は下がりつつあります。それでも、モバイル環境下での通信などにおいては依然として通信量の圧縮は重要なポイントとなります。ファイルサイズ圧縮の技術は身につけておいて損はないでしょう。

4. ライブラリの利用方法と注意事項

最後に、ライブラリ利用時の注意事項について解説します。

品質が担保されたライブラリを利用する

ライブラリは誰でも作成し、公開・配布できるため、その品質は必ずしも担保されていません。ライブラリ中にバグがあることもありますし、セキュリティ上の脆弱性が放置されているケースもあります。

多数の利用実績があるものや、評判が良いものなど、ライブラリの品質を確認したうえで利用することが大切です。また、上述のとおり、あまり更新がされていないようなライブラリの利用は要注意です。

ライセンス違反をしないように注意する

ライブラリには、様々な形式のライセンスが付与されています。ライブラリに設定されているライセンスにより、商用利用に制限があったり、再配布を禁じていたりするケースもあるため、特に外部公開するアプリケーションを開発する場合は、ライブラリのライセンスをよく確認する必要があります。

また、オープンソースのライブラリを利用する場合には、コピーレフトの有無についても確認しましょう。コピーレフトとは、「このライブラリを利用して開発したソフトウェアは、そのライブラリと同じ条件でソースコードを公開する必要がある」というものです。コピーレフトのライブラリを利用する場合には、ソースコードの公開という強い制約がかかるため、注意が必要です。

ライブラリのバージョンを確認する

ライブラリは作成者により日々アップデートが行われているため、使用するライブラリのバージョンを確認したうえで利用するとよいでしょう。
ライブラリを利用する際には、できるだけ最新のバージョンのものを利用するべきですが、新しいバージョンには潜在的なバグがあったり他のライブラリとの相性が悪かったりする可能性もあります。安定的に利用できるバージョンを選択するとよいでしょう。

また、プログラミング言語やOSのバージョンなど、ライブラリを利用する環境により利用できるライブラリのバージョンに制約がある場合もあります。ライブラリを利用する前に、ライブラリの利用条件について確認しましょう。

5. まとめ

ライブラリとは、プログラムにおいてよく利用される機能を切り出して、再利用しやすいようにまとめたもののことです。ライブラリを利用することで、頻繁に利用する機能を1から作る必要がなくなり、効率的に開発を行うことができます。
ITエンジニアとして働く中で、ライブラリの使い方は必須の知識なので、学生のうちから触れておくことをおすすめします。

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