APIとABIの違い

以下動画のテキストです
https://youtu.be/T-01LJnqdyg

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1. APIとABIの違い Aug. 31st, 2025 Satoru Takeuchi X: satoru_takeuchi 1
2. はじめに • ソフトウェア技術の文脈で「API」と「ABI」という言葉がよく出てくる • どちらも異なるプログラム(関数含む)間で情報をやりとりするためのインタフェース だがレイヤが異なる ◦ API(Application Programming Interface) ▪ ソースコードレベル ◦ ABI(Application Binary Interface) ▪ バイナリレベル • これだけではよくわからないので、2つの違いを具体例を使って説明 • 話を単純化するために、以下の例を考える ◦ Linux環境である ◦ C言語で書かれたソースコードをコンパイルして足し算をする関数を呼び出す 2
3. 足し算をするplus関数のAPI • 書式通りにソースコードを書いてコンパイルすると、plus関数を呼び出して結果を受 け取る機械語コードを出力してくれる ◦ 言語が違うとAPIも違う事が多い 3 c = plus(1, 2); printf(“%d\n”, c); ソースコード aaabbbccc xxxyyyzzz コンパイル x86_64機械語コード ARM64機械語コード 書式: int plus(int x, int y); 説明: xとyを足した結果を返す APIを使って呼び出す
4. ABI • バイナリレベルで、関数を呼び出して戻り値を受け取る方法を定める • x86_64 LinuxでC言語で書かれた関数を呼び出す場合に通常使用するABI ◦ 第1,第2引数はCPUのrdi,rsiレジスタを使って渡し、 call機械語命令を使って呼び出す ◦ 戻り値はCPUのraxレジスタを使って返す • ソースコードをバイナリ(機械語コード)にコンパイルする時、した後の話 ◦ プログラマは通常ABIを気にする必要はない 4 aaabbbccc x86_64機械語コード dddeeefff x86_64のplusのコード ABIを使って呼び出す
5. 📝 役に立つページ • 一般的な話: wikipediaの「呼び出し規約」のページ ◦ https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%91%BC%E5%87%BA%E8%A6%8F%E7%B4%84 • x86_64の話: System V Application Binary Interface AMD64 Architecture Processor Supplement Draft Version 0.99.7(とくに3.2が役立つだろう) ◦ https://www.uclibc.org/docs/psABI-x86_64.pdf ◦ Linux上のC言語で書かれた関数は通常この ABIを使う 5
6. プログラマがABIを気にする場合の例 • go-sqlite3 ◦ https://github.com/mattn/go-sqlite3 ◦ libsqlite3ライブラリを使うための Go言語用ライブラリ • 課題 ◦ Goのソースコードから直接 libsqlite3の関数を呼び出せない • 解決策 ◦ ユーザにはGo標準の”database/sql”APIを提供 ◦ APIを実装する関数の中で、 libsqlite3の機械語コードをABIを使って呼び出す ▪ cgoというしくみを使う 6
7. まとめ • APIとABIはどちらもプログラム間で情報をやりとりするインタフェース • レイヤが違う ◦ API: ソースコードレベル ◦ ABI: バイナリレベル • プログラマは通常APIについてだけ考えればよい • 別言語のライブラリを呼び出すようなときにABIを意識することも 7