DLL(動態(tài)鏈接庫)專題
0.
Windows API中所有的函數(shù)都包含在dll中，其中有3個最重要的DLL。
(1) Kernel32.dll
它包含那些用于管理內(nèi)存、進(jìn)程和線程的函數(shù)，例如CreateThread函數(shù)；
(2) User32.dll
它包含那些用于執(zhí)行用戶界面任務(wù)(如窗口的創(chuàng)建和消息的傳送)的函數(shù)，例如CreateWindow函數(shù)；
(3) GDI32.dll
它包含那些用于畫圖和顯示文本的函數(shù)。
1. 靜態(tài)庫和動態(tài)庫
(1) 靜態(tài)庫
函數(shù)和數(shù)據(jù)被編譯進(jìn)一個二進(jìn)制文件(通常擴(kuò)展名為.LIB)。在使用靜態(tài)庫的情況下，在編譯鏈接可執(zhí)行文件時，鏈接器從庫中復(fù)制這些函數(shù)和數(shù)據(jù)并把它們和應(yīng)用程序的其他模塊組合起來創(chuàng)建最終的可執(zhí)行文件(.Exe文件).當(dāng)發(fā)布產(chǎn)品時，只需要發(fā)布這個可執(zhí)行文件，并不需要發(fā)布被使用的靜態(tài)庫。
(2) 動態(tài)庫
在使用動態(tài)庫的時候，往往提供兩個文件：一個引入庫(.lib)文件和一個DLL(.dll)文件。雖然引入庫的后綴名也是”lib”，但是動態(tài)庫的引入庫文件和靜態(tài)庫文件有著本質(zhì)上的區(qū)別，對一個DLL來說，其引入庫文件(.lib)包含該DLL導(dǎo)出的函數(shù)和變量的符號名，而.dll文件包含該DLL實(shí)際的函數(shù)和數(shù)據(jù)。在使用動態(tài)庫的情況下，在編譯鏈接可執(zhí)行文件時，只需要鏈接該DLL的引入庫文件，該DLL中的函數(shù)代碼和數(shù)據(jù)并不復(fù)制到可執(zhí)行文件中，直到可執(zhí)行程序運(yùn)行時，才去加載所需的DLL，將該DLL映射到進(jìn)程的地址空間外，然后訪問DLL中導(dǎo)出的函數(shù)。這時，發(fā)布產(chǎn)品時，除了發(fā)布可執(zhí)行文件以外，同時還要發(fā)布該程序?qū)⒁{(diào)用的動態(tài)鏈接庫。
2. 在導(dǎo)出庫頭文件中的標(biāo)準(zhǔn)寫法：
#ifdef LIBDAQ_EXPORTS
#define LIBDAQ_API __declspec(dllexport)
#else
#define LIBDAQ_API __declspec(dllimport)
#endif
將該頭文件添加到某客戶代碼中時，會自動展開。如果客戶代碼沒有定義LIBDAQ_EXPORTS，那么LIBDAQ_EXPORTS會被定義為__declspec(dllimport)表示有LIBDAQ_EXPORTS頭的函數(shù)都是從該DLL中導(dǎo)入的。
3. 名字改編和”extern “C””
C++編譯器在生成DLL時，會對導(dǎo)出的函數(shù)進(jìn)行名字改編，并且不同的編譯器使用的改變規(guī)則不一樣，因此改編后的名字會不一樣。這樣，如果利用不同的編譯器分別生成DLL和訪問該DLL的客戶端代碼程序的話，后者在訪問該DLL的導(dǎo)出函數(shù)時會出現(xiàn)問題。為了實(shí)現(xiàn)通用性，需要加上限定符：extern “C”。
但是利用限定符extern “C”可以解決C++和C之間相互調(diào)用時函數(shù)命名的問題，但是這種方法有一個缺陷，就是不能用于導(dǎo)出一個類的成員函數(shù)，只能用于導(dǎo)出全局函數(shù)。
4. 顯示加載方式加載DLL
使用動態(tài)方式來加載動態(tài)鏈接庫時，需要用到LoadLibrary函數(shù)。該函數(shù)的作用就是將指定的可執(zhí)行模塊映射到調(diào)用進(jìn)程的地址空間。調(diào)用原型為：
HMODULE LoadLibrary(LPCTSTR lpFileName);
LoadLibrary函數(shù)不僅可以加載DLL，還可以加載可執(zhí)行模塊(Exe)。當(dāng)加載可執(zhí)行模塊時，主要是為了訪問該模塊內(nèi)的一些資源，例如對話框資源、位圖資源或圖標(biāo)資源等。LoadLibrary函數(shù)有一個字符串類型(LPCTSTR)的參數(shù)，該參數(shù)指定了可執(zhí)行模塊的名稱，既可以是一個dll文件，也可以是一個exe文件。如果調(diào)用成功，LoadLibrary函數(shù)將返回所加載的那個模塊的句柄。返回類型HMODULE和HINSTANCE可以通用。
當(dāng)加載到動態(tài)鏈接庫模塊的句柄后，接下來就要想辦法獲取該動態(tài)鏈接庫中導(dǎo)出函數(shù)的地址，這可以通過調(diào)用GetProcAddress函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。該函數(shù)用來獲取DLL導(dǎo)出函數(shù)的地址，其原型聲明如下所示：
FARPROC GetProcAddress(HMODULE hModule, LPCSTR lpProcName);
參數(shù)hModule：指定動態(tài)鏈接庫模塊的句柄，即LoadLibrary函數(shù)的返回值。
參數(shù)lpProcName：一個指向常量的字符指針，指定DLL導(dǎo)出函數(shù)的名字或函數(shù)的序號。如果是序號，則序號必須在低位字節(jié)中，高位字節(jié)必須是0。
如果調(diào)用成功，GetProcAddress函數(shù)將返回指定導(dǎo)出函數(shù)的地址；否則返回NULL。
例如：
HINSTANCE hInst;
hInst = LoadLibrary(“DllTest.dll”);
typedef int (*ADDPROC)(int a, int b);
ADDPROC add = (ADDPROC)GetProcAddress(hInst, “add”);
if (!add)
print(“Failure”);
else
process next events
FreeLibrary(hInst);
調(diào)用語法：
BOOL FreeLibrary(HMODULE hModule);
5. 加載DLL的兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)：
采用動態(tài)加載方式，那么可以在需要時才加載DLL，而隱式鏈接方式實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，在編寫客戶端代碼時就可以把鏈接工作做好，在程序中可以隨時調(diào)用DLL導(dǎo)出的函數(shù)。但是如果程序需要訪問十多個DLL時，如果都采用隱式鏈接方式加載它們的話，那么在該程序啟動時，這些DLL都需要被加載到內(nèi)存中，并映射到調(diào)用進(jìn)程的地址空間，這樣將加大程序的啟動時間。而且一般來說，在程序運(yùn)行過程中只是在某個條件滿足時才需要訪問某個DLL中的某個函數(shù)，其它情況下都不需要訪問這些DLL中的函數(shù)。但是這時所有的DLL都已經(jīng)被加載到內(nèi)存中，資源浪費(fèi)是比較嚴(yán)重的。這個時候就需要采用顯示加載的方式來訪問DLL，在需要時才加載所需的DLL。也就是說在需要時才被加載到內(nèi)存中，并被映射到調(diào)用進(jìn)程的地址控件中。需要說明的是，隱式鏈接方式訪問DLL時，在程序啟動時也是通過LoadLibrary函數(shù)加載該進(jìn)程需要的動態(tài)鏈接庫的。
6. DllMain函數(shù)
如果提供了DllMain函數(shù)(該函數(shù)是可以選擇存在的)，那么在此函數(shù)中不要進(jìn)行太復(fù)雜的調(diào)用。因?yàn)樵诩虞d該動態(tài)鏈接庫時，可能還有一些核心動態(tài)鏈接庫沒有被加載。例如Use32.dll或GDI32.dll。我們自己編寫的DLL會比較靠前地被加載。