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动态链接库(DLL)总结

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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 = ;

int add(int lhs, int rhs)

{

    return lhs + rhs;

}

T::T():a(),b() {}

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(,);

    std::cout<<gVar<<std::endl;

    std::cout<<add(,)<<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 = ;

int add(int lhs, int rhs)

{

    return lhs + rhs;

}

T::T():a(),b() {}

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(,);

    std::cout<<gVar<<std::endl;

    std::cout<<add(,)<<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_functionname@number；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 = ; int __stdcall add(int lhs, int rhs) { return lhs + rhs; }

Def的内容为： 

;set dll

LIBRARY dlllib

EXPORTS

add @

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(,)<<std::endl;

    gVar = ;

    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 ;

    }

    padd addfunc = (padd)GetProcAddress(hin,MAKEINTRESOURCEA() /*add*/ /*"add"*/);//three different way to find the function

    int *pvar = (int*)GetProcAddress(hin,gvar);

    std::cout<<addfunc(,)<<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 = ;

$sum = $func->Call(,);

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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