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[转载图文] 动态链接库(DLL)总结

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发表于 3 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
  以前的学习笔记,记录库的一点学习心得。主要是Windows下的静态库和动态链接库,动态链接库只写了关于非MFC的DLL,比较初级,适合和我一样的新手看看。有不对的地方请指出,有疏漏的地方请补充,如果您比较闲的话,呵呵,感激不尽。
  一:静态链接库
  静态库(static library)将函数和数据编译进一个二进制文件,通常可以命名为*.lib,编译器在链接过程中,将这些二进制数据复制出来,并与调用库的其他模块数据组合在一起,形成最终的可执行文件,等以后使用这个可执行文件时,就不需要这个静态库的支持了。
1 在Windows下静态库的创建和使用
在vs2010新建一个win32静态库工程,添加两个文件。

extern int gVar;
extern int add(int lhs, int rhs);//extern可以省略,因为函数默认作用域是extern
class T
{
public:
    T();
    T(int x, int y);
    int add();
private:
    int a;
    int b;
};

#include "../dllTest/staticLib.h"
int gVar = 10;
int add(int lhs, int rhs)
{
    return lhs + rhs;
}

T::T():a(0),b(0) {}
T::T(int x, int y):a(x),b(y) {}
int T::add()
{
    return a+b;
}
我们在库中声明了一个变量,一个函数,和一个类。然后build会生成一个staticlib.lib文件。为了测试这个库文件,我们新建一个win32控制台测试工程Test,在main函数中调用库,有两种方式:第一,你可以使用指令#pragma comment(lib,”staticlib.lib”),第二,可以在工程属性里面添加库及其路径,这里我们可以把前面静态库工程中的staticLib.h和staticlib.lib拷贝到Test工程目录下,然后选择:Property/Linker/General/Additional Library Directories,把staticlib.lib所在目录添加进来;再选择Linker/Input/Additional Dependencies,把库staticlib.lib加进去就可以了。这里我们用第一种方式加入库,代码如下:

#include <iostream>
#include "staticLib.h"
#pragma comment(lib,"Debug/staticlib.lib")

int main(int argc, char *argv[])
{
    T t(1,2);
    std::cout<<gVar<<std::endl;
    std::cout<<add(1,2)<<std::endl;
    std::cout<<t.add()<<std::endl;
}
输出结果:
10
3
3
二:动态链接库
  故名思义,动态链接库只有在需要的时候才会调用,所以相比静态链接库来说,有效减少程序运行时占用的内存空间。我们先创建一个dll,工程名为:dlllib。新建两个文件:dllLibDeclare.h和dllLibImp.cpp。代码如下:

#ifndef _dlllibdeclare_h_
#define _dlllibdeclare_h_

#ifdef DLL_API
#define DLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_API __declspec(dllimport)
#endif

DLL_API int gVar;
DLL_API int add(int lhs, int rhs);
class DLL_API T
{
public:
    T();
    T(int x, int y);
    int add();
private:
    int a;
    int b;
};
#endif
实现文件:

#include "dlllibdeclare.h"
#define DLL_API
int gVar = 10;

int add(int lhs, int rhs)
{
    return lhs + rhs;
}

T::T():a(0),b(0) {}
T::T(int x, int y):a(x),b(y) {}
int T::add()
{
    return a+b;
}
编译之后,会生成一个dlllib.lib文件和一个dlllib.dll文件(此文件虽然也是以.lib结尾,但与上面提到的静态链接库还是有很大差别的,套用一句广告词,不是所有的lib都叫静态库)。这个文件只是包含了相应的dll的接口说明,并不包含实际的代码,从文件大小就可以看出。头文件里面定义了DLL_API这个宏,是为了方便以后调用这个dll的时候,直接利用此头文件,而不用再次声明我们导出的这些数据单元(因为没有预定义DLL_API这个宏的时候是导入)。说白了,就是方便多个工程重复利用。我们用vs2010自带的工具dumpbin查看dll里面导出的内容是什么?选择tool/visual studio command prompt,在命令行窗口输入如下命令:
  我们可以看到,导出了5个单元,对应这类T的构造函数,拷贝构造函数,类的add成员函数,还有add函数和gVar整型变量。其中由于有2个同名的add函数,不太好辨认到底哪个是类的成员,哪一个是独立的类外的函数?不要紧,我们只要导出函数声明和最终的dll输出名之间的映射关系文件就ok了。在工程dlllib的properties/Linker/Debugging里面设置输出map信息就可以查看了:
  在Debug模式下重新编译dlllib,会生成map.txt文件,打开这个文件,在文件最后可以看到如下内容:

这里清楚的指明了函数的对应关系。好了,下面我们调用这个dll做一下测试,新建一个工程:dllTest。代码如下:

#pragma comment(lib,"Debug/dlllib.lib")
__declspec(dllimport) int __stdcall add(int lhs, int rhs);
int __declspec(dllimport) gVar;
class __declspec(dllimport) T
{
public:
    T();
    T(int x, int y);
    int add();
private:
    int a;
    int b;
};
int main(int argc, char *argv[]) 
{
    T t(1,2);
    std::cout<<gVar<<std::endl;
    std::cout<<add(1,2)<<std::endl;
    std::cout<<t.add()<<std::endl;
}
  这里我没有用#include “dllLibDeclare.h”,而是自己声明了dll中的函数和数据,主要是为了说明__stdcall的问题,这个小地方折磨了我很久,所以拿出来强调一下。注意没有,我在声明外部add函数的时候,指明了函数的调用方式是__stdcall,如果没有这个,编译会报链接错误的。因为,在win32中,dll的调用方式默认是WINAPI(也就是__stdcall)的,而对于一般的c/c++工程,函数调用方式是__cdecl的,这两者的差别在于:__stdcall方式与__cdecl对函数名最终生成符号的方式不同,若采用C编译方式(在c++中需将函数声明为extern “C”),__stdcall调用约定在输出函数名前面加下划线,后面加”@”符号和参数的字节数,形如[email protected];而__cdecl调用约定仅在输出函数名前面加下划线,行如_functionname。而对于C++编译方式,这两者的差别与C的又会有区别,详见:http://baike.baidu.com/view/1276580.htm
  所以,我们把握一个原则,前后对应。为了防止自己声明时的调用类型与dll原型不一致,我们调用时,最好以包含同一个头文件的方式进行声明,而且为了便于被其它语言程序调用,约定调用方式为__stdcall。新的”dllLibDeclare.h”中,我们这样写:

DLL_API int __stdcall add(int lhs, int rhs);
而调用dll时,包含这个头文件即可:

#include "dlllib/dlllibdeclare.h"
#pragma comment(lib,"Debug/dlllib.lib")
  模块定义文件:上面的dll中我们利用__declspec(dllimport)指明导出的数据单元,其实也可以利用模块里定义导出数据。我们新建一个文件”set.def”,可以在工程中新建,也可以手动在别处新建。手动新建的可以通过在properties/Linker/Input中设定,如下图:
采用模块定义这种方式时,Def文件应该是不支持类的导出(有待考证),我们只导出一个变量和函数:

 int gVar = 10; int __stdcall add(int lhs, int rhs) { return lhs + rhs; }
Def的内容为:


;set dll
LIBRARY dlllib
EXPORTS
add @1
gVar DATA


  其中以分号开头的行代表注释,且不能与其它内容同行。LIBRARY指明要输出的库的名称,EXPROTS下面是具体要输出的数据单元,add @1表示输出的add函数的序号是1,这个序号在显示调用dll的时候用的上,gVar DATA表示输出一个全局变量。下面我们就给出隐式调用这个dll的测试代码:

#include <iostream>
#pragma comment(lib,"Debug/dlllib.lib")
extern _declspec(dllimport) int gVar;
extern _declspec(dllimport) int __stdcall add(int lhs, int rhs);
int main(int argc, char *argv[]) 
{
    std::cout<<gVar<<std::endl;
    std::cout<<add(1,2)<<std::endl;
    gVar = 2;
    std::cout<<gVar<<std::endl;
}
也可以显示调用:

#include <iostream>
#include <windows.h>
Int main(int argc, char *argv[])
{
    HMODULE hin;
    char gvar[] = "gVar";
    char add[] = "add";
    typedef int (__stdcall *padd)(int, int);//don't forget to set __stdcall
    hin = LoadLibrary(L"Debug/dlllib.dll");
    if(NULL == hin) {
        std::cout<<"can't load the dll file!"<<std::endl;
        return 0;
    }
    padd addfunc = (padd)GetProcAddress(hin,MAKEINTRESOURCEA(1) /*add*/ /*"add"*/);//three different way to find the function
    int *pvar = (int*)GetProcAddress(hin,gvar);
    std::cout<<addfunc(1,2)<<std::endl;
    std::cout<<*pvar<<std::endl;
    FreeLibrary(hin);
}
Ok,Windows下面的非mfc dll就是这样的。这样的dll也可以被其他语言调用,这里给一个在perl里面调用的例子:
perl调用dll的例子:

use strict;
use Win32::API;
my $dllPath = "./dlllib.dll";
my $func = new Win32::API($dllPath,"int __stdcall add(int lhs, int rhs)");
if(not defined $func)
{
    die"can't import api\n";
}
my $sum = 0;
$sum = $func->Call(3,5);
print "$sum\n";
好吧,先写到这里,以后写篇Linux下的库学习心得。


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