2501,編寫dll

`DLL`的優點

簡單的說,dll有以下幾個優點:

1)節省內存.同一個軟件模塊,若是源碼重用,則會在不同可執行程序中編譯,同時運行這些exe時,會在內存中重復加載這些模塊的二進制碼.

如果使用dll,則只在內存中加載一次,所有使用該dll的進程會共享此塊內存(當然,每個進程會復制一份的dll中的全局變量).

2)不需編譯的軟件系統升級,若一個軟件系統使用了dll,則改變該dll(函數名不變)時,系統升級只需要切換此dll即可,不需要重新編譯整個系統.

3)多種語言可使用Dll庫,如用c編寫的dll可在vb中調用.DLL還做得很不夠,因此在dll的基礎上發明了COM技術,更好的解決了一系列問題.

最簡單的`dll`

最簡單的dll并不比c的helloworld難,只要一個DllMain函數即可,包含objbase.h頭文件(支持COM技術的一個頭文件).

若該頭文件名字難記,則用windows.h也可以.源碼如下:dll_nolib.cpp

#include <objbase.h>
#include <iostream.h>
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{HANDLE g_hModule;switch(dwReason){case DLL_PROCESS_ATTACH:cout<<"Dll is attached!"<<endl;g_hModule = (HINSTANCE)hModule;break;case DLL_PROCESS_DETACH:cout<<"Dll is detached!"<<endl;g_hModule=NULL;break;}return true;
}

其中DllMain是每個dll的入口函數,如同c的主函數一樣.DllMain帶三個參數,hModule表示本dll的實例句柄,dwReason表示dll當前所處的狀態,如DLL_PROCESS_ATTACH表示dll剛剛被加載到一個進程中,DLL_PROCESS_DETACH表示剛剛從一個進程中卸載dll.

當然還有表示加載到線程中和從線程中卸載的狀態,這里省略.最后參數是一個保存參數.

如上,在一個進程中加載dll時,dll打印"Dllisattached!"語句;當從進程中卸載dll時,打印"Dllisdetached!"語句.

編譯dll需要以下兩條命令:

cl /c dll_nolib.cpp

這條命令會按obj文件編譯cpp,若不使用/c參數,則cl還會繼續鏈接obj為exe,但是這里是一個dll,沒有主函數,因此會報錯.不要緊,繼續使用鏈接命令.

Link /dll dll_nolib.obj

這條命令會生成dll_nolib.dll.

加載`DLL`(顯式調用)

一般有兩個方式使用dll,顯式調用和隱式調用.這里首先介紹顯式調用.編寫一個客戶程序:dll_nolib_client.cpp

#include <windows.h>
#include <iostream.h>
int main(void)
{//加載的`dll`HINSTANCE hinst=::LoadLibrary("dll_nolib.dll");if (NULL != hinst){cout<<"dll loaded!"<<endl;}return 0;
}

注意,調用dll使用LoadLibrary函數,它的參數就是dll的路徑和名字,返回值是dll的句柄.使用如下命令編譯鏈接客戶:

Cl dll_nolib_client.cpp

并執行dll_nolib_client.exe,得到如下結果:
Dllisattached!
dllloaded!
Dllisdetached!

以上結果表明客戶已加載dll.但是這樣僅可在內存加載dll,不能找到dll中的函數.

使用`dumpbin`命令查看`DLL`中的函數

Dumpbin命令可查看一個dll中的輸出函數符號名,輸入如下命令:

Dumpbin -exports dll_nolib.dll

查看發現dll_nolib.dll并沒有輸出函數.

如何在`dll`中定義輸出函數

總體來說有兩個方法,一個是添加一個def定義文件,在此文件中定義dll中要輸出的函數;第二個是在源碼中,待輸出的函數前加上__declspec(dllexport)關鍵字.

`Def`文件

首先寫一個帶輸出函數的dll,源碼如下:dll_def.cpp

#include <objbase.h>
#include <iostream.h>
void FuncInDll (void)
{cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{HANDLE g_hModule;switch(dwReason){case DLL_PROCESS_ATTACH:g_hModule = (HINSTANCE)hModule;break;case DLL_PROCESS_DETACH:g_hModule=NULL;break;}return TRUE;
}

該dll的def文件如下:dll_def.def

;
//`dll_def`模塊定義文件
;
LIBRARY         dll_def.dll
DESCRIPTION     '(c)2007-2009 Wang Xuebin'
EXPORTSFuncInDll @1 PRIVATE

def的語法很簡單,首先是庫關鍵字,指定dll的名字;然后一個可選的描述關鍵字.

最后是導出關鍵字,后面寫上dll中所有要輸出的函數名或變量名,然后接上@及依次編號的數字(從1到N),最后接上修飾符.

用如下命令編譯鏈接帶def文件的dll:

Cl /c dll_def.cpp
Link /dll dll_def.obj /def:dll_def.def

再調用dumpbin查看生成的dll_def.dll:

Dumpbin -exports dll_def.dll

得到結果.
觀察這一行.
1000001000FuncInDll
會發現該dll輸出了FuncInDll函數.

顯式調用`DLL`中的函數

寫一個dll_def.dll的客戶程序:dll_def_client.cpp

#include <windows.h>
#include <iostream.h>
int main(void)
{//定義一個函數指針typedef void (* DLLWITHLIB )(void);//定義一個函數指針變量DLLWITHLIB pfFuncInDll = NULL;//加載`dll`HINSTANCE hinst=::LoadLibrary("dll_def.dll");if (NULL != hinst){cout<<"dll loaded!"<<endl;}//找到`dll`的`FuncInDll`函數pfFuncInDll = (DLLWITHLIB)GetProcAddress(hinst, "FuncInDll");//調用`dll`里的函數if (NULL != pfFuncInDll){(*pfFuncInDll)();}return 0;
}

有兩個地方值得注意,第一是定義和使用函數指針;第二是使用GetProcAddress,來查找dll中的函數地址.
第一個參數是DLL的句柄,即LoadLibrary返回的句柄,第二個參數是dll中的函數名,即dumpbin中輸出的函數名.
注意,這里的函數名指的是編譯后的函數名,不一定等于dll源碼中的函數名.

編譯鏈接該客戶程序,執行得到:
dllloaded!
FuncInDlliscalled!

即客戶成功調用了dll中的FuncInDll函數.

__declspec(dllexport)

為每個dll寫def顯得很麻煩,當前def使用已比較少了,更多的是在源碼中,使用__declspec(dllexport)定義dll的輸出函數.

Dll寫法同上,去掉def文件,并在每個要輸出的函數前面加上__declspec(dllexport)聲明,如:

__declspec(dllexport) void FuncInDll (void)

這里提供一個dll的dll_withlib.cpp源程序,然后編譯鏈接.鏈接時不需要指定/DEF:參數,直接加/DLL參數即可,

Cl /c dll_withlib.cpp
Link /dll dll_withlib.obj

然后使用dumpbin命令查看,得到:

1    0 00001000  FuncInDll@@YAXXZ

可知編譯后的函數名為FuncInDll@@YAXXZ.
可用extern"C"指令來命令c++編譯器按c編譯器的方式來命名該函數.如下:

extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void)

dumpbin命令結果:
1000001000 FuncInDll
這樣,顯式調用時只需查找函數名為FuncInDll的函數即可成功.

隱式調用`DLL`

顯式調用顯得非常復雜,每次都要LoadLibrary,并且每個函數都必須使用GetProcAddress來得到函數指針,對大量使用dll函數的客戶是個困擾.

而隱式調用可像使用c函數庫一樣使用dll中的函數,非常方便快捷.

下面是一個隱式調用的示例:dll包含兩個文件dll_withlibAndH.cpp和dll_withlibAndH.h.
代碼如下:dll_withlibAndH.h

extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void);
//dll_withlibAndH.cpp
#include <objbase.h>
#include <iostream.h>
#include "dll_withLibAndH.h"//看到沒有,這就是增加的頭文件
extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void)
{cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{HANDLE g_hModule;switch(dwReason){case DLL_PROCESS_ATTACH:g_hModule = (HINSTANCE)hModule;break;case DLL_PROCESS_DETACH:g_hModule=NULL;break;}return TRUE;
}

編譯鏈接命令:

Cl /c dll_withlibAndH.cpp
Link /dll dll_withlibAndH.obj

在隱式調用時,需要在客戶中引入頭文件,并在鏈接時指明dll對應的lib文件(dll只要有函數輸出,則鏈接時會產生一個與dll同名的lib文件)位置和名.

然后如同調用api函數庫中的函數一樣調用dll中的函數,不需要顯式的LoadLibrary和GetProcAddress.使用最方便.

客戶代碼如下:dll_withlibAndH_client.cpp

#include "dll_withLibAndH.h"
//注意路徑,加載`dll`的或`項目`|設置|`鏈接`設置里
#pragma comment(lib,"dll_withLibAndH.lib")
int main(void)
{FuncInDll();//只要這樣就可調用`dll`里的函數了return 0;
}

`declspec(dllexport)`和`declspec(dllimport`)配對使用

事實上不使用extern"C"是可行的,這時會按c++的符號串編譯函數,如(FuncInDll@@YAXH@Z,FuncInDll@@YAXXZ),當客戶也是c++時,也能正確的隱式調用.

這時要考慮一種情況:若DLL1.CPP是源,DLL2.CPP使用了DLL1中的函數,但同時DLL2也是一個DLL,也要輸出一些函數供Client.CPP使用.

則在DLL2中如何聲明所有的,既包含了從DLL1中引入的函數,還包括自己要輸出的函數的函數.此時就需要同時使用__declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)了.

前者用來裝飾本dll中的輸出函數,后者用來裝飾從其它dll中引入的函數.

所有的源碼包括DLL1.H,DLL1.CPP,DLL2.H,DLL2.CPP,Client.cpp.
值得關注的是DLL1和DLL2中都使用的一個編碼方法,見DLL2.H

#ifdef DLL_DLL2_EXPORTS
#define DLL_DLL2_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_DLL2_API __declspec(dllimport)
#endif
DLL_DLL2_API void FuncInDll2(void);
DLL_DLL2_API void FuncInDll2(int);

在頭文件中這樣定義DLL_DLL2_EXPORTS和DLL_DLL2_API宏,可確保DLL端的函數用__declspec(dllexport)裝飾,而客戶的函數用__declspec(dllimport)裝飾.

當然,記得在編譯dll時加上參數/D "DLL_DLL2_EXPORTS",或干脆就在dll的cpp文件第一行加上#define DLL_DLL2_EXPORTS.

`DLL`中的全局變量和對象

解決了重載函數的問題,則dll中的全局變量和對象都不是問題了,只是有一點語法注意.如源碼所示:dll_object.h

#ifdef DLL_OBJECT_EXPORTS
#define DLL_OBJECT_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_OBJECT_API __declspec(dllimport)
#endif
DLL_OBJECT_API void FuncInDll(void);
extern DLL_OBJECT_API int g_nDll;
class DLL_OBJECT_API CDll_Object {
public:CDll_Object(void);show(void);//`待辦`:在此處添加你的方法.
};

Cpp文件dll_object.cpp如下:

#define DLL_OBJECT_EXPORTS
#include <objbase.h>
#include <iostream.h>
#include "dll_object.h"
DLL_OBJECT_API void FuncInDll(void)
{cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
DLL_OBJECT_API int g_nDll = 9;
CDll_Object::CDll_Object()
{cout<<"ctor of CDll_Object"<<endl;
}
CDll_Object::show()
{cout<<"function show in class CDll_Object"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{HANDLE g_hModule;switch(dwReason){case DLL_PROCESS_ATTACH:g_hModule = (HINSTANCE)hModule;break;case DLL_PROCESS_DETACH:g_hModule=NULL;break;}return TRUE;
}

編譯鏈接完后Dumpbin一下,可見輸出了5個符號:

1    0 00001040   0CDll_Object@@QAE@XZ2    1 00001000   4CDll_Object@@QAEAAV0@ABV0@@Z3    2 00001020  FuncInDll@@YAXXZ4    3 00008040  g_nDll@@3HA5    4 00001069  show@CDll_Object@@QAEHXZ

它們分別代表CDll_Object類,類的構造器,FuncInDll函數,g_nDll全局變量和類的顯示成員函數.下面是客戶代碼:dll_object_client.cpp

#include "dll_object.h"
#include <iostream.h>
//注意路徑,加載`dll`的或`項目`|設置|`鏈接`設置里
#pragma comment(lib,"dll_object.lib")
int main(void)
{cout<<"call dll"<<endl;cout<<"call function in dll"<<endl;FuncInDll();//只要這樣就可調用`dll`里的函數了cout<<"global var in dll g_nDll ="<<g_nDll<<endl;cout<<"call member function of class CDll_Object in dll"<<endl;CDll_Object obj;obj.show();return 0;
}

運行該客戶可見:
calldll
callfunctionindll
FuncInDlliscalled!
globalvarindllg_nDll=9
callmemberfunctionofclassCDll_Objectindll
ctorofCDll_Object
functionshowinclassCDll_Object

可知,客戶成功的訪問了dll中的全局變量,并創建了dll中定義的C++對象,還調用了該對象的成員函數.