基本情報技術者 2016年 春期 午前（科目A） 問20

リンカの機能【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問題文を読み、「リンカの機能」を問うていることを確認する。キーワードは「相互参照」「ロードモジュール」「目的モジュール」。
2. 各選択肢のキーワードと役割を対応付ける：ライブラリ登録＝アーカイブ管理、主記憶にロード＝ローダ、実行監視＝デバッガ。
3. リンカの基本機能（シンボル解決・再配置・結合）を満たす選択肢を選ぶ。
4. 動的リンク（実行時）と静的リンク（リンク時）の違いも頭に入れておくと迷わない。

選択肢別の誤答解説

• ア: 作成したプログラムをライブラリに登録する。
  → これはライブラリ管理（アーカイブ作成や登録）の説明であり、リンカの主機能ではありません。リンカはライブラリから必要なオブジェクトを引き出して結合する側です。
• イ: 実行に先立ってロードモジュールを主記憶にロードする。
  → これはローダ（loader）の仕事です。ローダは実行可能ファイルを主記憶に配置して実行開始する役割を持ちます。
• ウ: 相互参照の解決などを行い、複数の目的モジュールなどから一つのロードモジュールを生成する。
  → 正解。リンカの定義に一致します。シンボル解決、再配置、結合を行ってロード可能なモジュールを生成します。
• エ: プログラムの実行を監視し、ステップごとに実行結果を記録する。
  → これはデバッガ（デバッガ/トレースツール）の仕事で、ステップ実行やブレークポイント、実行結果のトレースを行います。

よくある誤解

• 「主記憶にロードするのもリンカ」と考える誤解：主記憶への配置はローダ（loader）の仕事であり、リンカはファイル内でのアドレスや参照関係を解決する処理です。
• 「ライブラリに登録するのがリンカ」と思い込む誤解：ライブラリへの追加・管理はライブラリ管理ツール（アーカイブユーティリティ等）の役割であって、リンカはライブラリから必要なモジュールを取り出して結合する側です。
• 動的リンクと静的リンクを混同する誤解：動的リンキングは実行時のリンク処理（ランタイムローダ／ダイナミックリンカ）が関わる点を区別して理解する必要があります。

補足コラム

• シンボル解決：未定義シンボル（外部参照）を定義側シンボルに結びつける。
• 再配置（relocation）：目的コード内の相対／絶対アドレスを最終アドレスに修正する。
• 結合：複数のオブジェクトファイルとライブラリを一つの出力ファイルにまとめる。
  静的リンクでは上記がリンク時に完了し、実行ファイルに全て組み込まれます。動的リンク（共有ライブラリ）は実行時に一部の解決や再配置を行う場合があり、動的ローダ（例：ld.so）が関与します。Unix系では ld がリンカ、ld.so がランタイムローダとしての役割を担います。

# コンパイルとリンク（静的リンクの場合）
gcc main.c util.c -o myprog

# 明示的にリンカを呼ぶ例
gcc -c main.c     # main.o を生成
gcc -c util.c     # util.o を生成
ld main.o util.o -o myprog

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