C語言dll文件的說明以及生成、使用方法

　　最近在搞一些小項目，因爲要涉及到跟其它語言進行交互，動態連接庫變成了不二的選擇。爲此也查閱了不少資料，將動態連接庫的相關知識在此作一個整理。

　　1、動態連接庫概述

 

　　動態連接庫（Dynamic Link Library ）是一種不可執行的二進制程序文件，它容許多個程序共享執行特殊任務所必需的代碼和其餘資源。Windows 中，DLL 多數狀況下是帶有 ".dll" 擴展名的文件，但也多是 ".ocx"或其餘擴展名；Linux系統中經常是 ".so" 的文件。動態連接提供了一種方法，使進程能夠調用不屬於其可執行代碼的函數。函數的可執行代碼位於一個 DLL 文件中，該 DLL 包含一個或多個已被編譯、連接並與使用它們的進程分開存儲的函數。DLL 還有助於共享數據和資源。多個應用程序可同時訪問內存中單個 DLL 副本的內容。使用動態連接庫能夠更爲容易地將更新應用於各個模塊，而不會影響該程序的其餘部分。是開發大型項目必不可少的部分。

　　2、優缺點

　　優勢：（1）節省內存和代碼重用：當多個程序使用同一個函數庫時，DLL能夠減小在磁盤和物理內存中加載代碼的重複量，且有助於代碼的重用。

 

　　　　　（2）模塊化：DLL有助於促進模塊式程序開發。模塊化容許僅僅更改幾個應用程序共享使用的一個DLL中的代碼和數據而不須要更改應用程序自身。適用於大規模的軟件開發，使開發過程獨立、耦合度小，便於不一樣開發者和開發組織之間進行開發和測試。這種模塊化的基本形式容許如Microsoft Office、Microsoft Visual Studio、甚至windows自身這樣大的應用程序使用較爲緊湊的補丁和服務包。

　　　　   （3）擴展了應用程序的特性，使用dll文件可使得應用程序能很方便的進行功能的擴展，不少程序的插件機制就是經過dll文件實現的。

　　　　　（4）能夠用多種語言來編譯和調用，因爲各類語言都有本身獨特的開發優點，在處理某類事務方面具備着獨特的優點，因此在多種語言編程的過程當中，能夠利用dll文件做爲橋樑，能夠發揮多種語言的優勢。

 

　　缺點：DLL Hell：即DLL地獄，指幾個應用程序在使用同一個共享的DLL庫時發生版本衝突。

 

　　究其緣由，八個字：成也共用，敗也共用。由於DLL Hell正是因爲動態連接庫可與其餘程序共用函數、資源所致使。

 

　　主要有兩種狀況：

 

　　設想這樣一個場景：程序A會使用1.0版本的動態連接庫X，則在程序A安裝到系統時，會同時安裝該1.0版本的動態連接庫X。假設另外一個程序B也會使用到動態連接庫X，那麼程序B直接複製到硬盤中便可正常運行，由於動態連接庫已經存在於系統中。然而有一天，另外一程序C也要使用動態連接庫X，可是因爲程序C開發的時間較晚，其須要較新版本---2.0版本的動態連接庫X。則在程序C被安裝到系統時，2.0版本的動態連接庫X 也必須隨之安裝到系統中，此時系統中1.0版本的動態連接庫將被2.0版本所取代（替換）。

 

　　狀況1：新版本的動態連接庫不兼容舊版本。如，A何B須要X所提供的功能，在升級到2.0後，新版本的X居然把此功能取消了（很難想象吧，呵呵但有時候就是如此....）。則此時雖然C能正常運行，但A和B均沒法工做了。

 

　　狀況2：新版本的動態連接庫兼容舊版本，可是存在一個bug。

　　3、入口點

　　就跟應用程序的main函數同樣，dll文件也有入口函數，叫作DllMain(),它的原型是這樣的：

 1 BOOL APIENTRY DllMain(
 2     HANDLE hModule,             // DLL模塊的句柄
 3     DWORD ul_reason_for_call,   // 調用本函數的緣由
 4     LPVOID lpReserved           // 保留
 5 ) {
 6     switch (ul_reason_for_call)
 7     {
 8         case DLL_PROCESS_ATTACH:
 9             //進程正在加載本DLL
10         break;
11         case DLL_THREAD_ATTACH:
12             //一個線程被建立
13         break;
14         case DLL_THREAD_DETACH:
15             //一個線程正常退出
16         break;
17         case DLL_PROCESS_DETACH:
18             //進程正在卸載本DLL
19         break;
20     }
21     return TRUE;            //返回TRUE,表示成功執行本函數
22 }

　　入口點函數只應執行簡單的初始化任務，不該調用任何其餘 DLL 加載函數或終止函數。例如，在入口點函數中，不該直接或間接調用 LoadLibrary 函數或LoadLibraryEx 函數。此外，不該在進程終止時調用 FreeLibrary函數。

　　4、生成DLL文件

　　下面來生成一個DLL文件，爲方便起見，只定義一個簡單函數。

　　生成DLL文件須要用到兩個文件，一個頭文件，dll_add.h，和一個源文件，dll_add.c

　　頭文件內容：

1 #ifndef _DLL_DEMO_H_
2 #define _DLL_DEMO_H_
3 #ifdef DLLDEMO_EXPORTS
4 #define DLL_DEMO _declspec( dllexport )
5 #else
6 #define DLL_DEMO _declspec(dllimport)
7 #endif
8 extern "C" DLL_DEMO int Add(int a, int b);
9 #endif

　　源文件內容：

1 #include "dll_demo.h"
2 
3 int Add(int a, int b)
4 {
5     return (a + b);
6 }

　　這裏由於不須要對函數載入與卸載做特殊處理，因此能夠不使用入口函數。

　　使用的是vs2015，在debug模式或者release模式下調試後會在相應目錄下生成dll文件，便可使用。

　　5、調用DLL文件

　　生成DLL天然是爲了調用，調用DLL有兩種方式。

　　靜態調用：使用.h+.lib+.dll

　　

 1 #include <windows.h>
 2 #include <iostream>
 3 #include "DLL_DEMO.h"
 4 using namespace std;
 5 #pragma comment(lib, "DLL_DEMO.lib")
 6 
 7 extern "C" _declspec(dllimport) int Add(int a, int b);
 8 int main(int argc, char *argv[])
 9 {
10     cout << Add(2, 3) << endl;
11     system("pause");
12     return 0;
13 }

　　把頭文件和lib文件、dll文件都放到跟源文件同一目錄下便可使用。固然，路徑能夠從新設置。

　　動態調用：僅使用dll文件

 1 #include <windows.h>
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4 typedef int (*AddFunc)(int a, int b);
 5 int main(int argc, char *argv[])
 6 {
 7       HMODULE hDll = LoadLibrary(L"DLL_DEMO.dll");
 8       if (hDll != NULL)
 9       {
10             AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hDll, "Add");
11             if (add != NULL)
12             {
13                   cout<<add(2, 3)<<endl;
14             }
15             FreeLibrary(hDll);
16       }
17 }

　　在字符串前加一個L做用: unicode字符集是兩個字節組成的。L告示編譯器使用兩個字節的 unicode 字符集。

　　也可使用dll來實現類和變量的共享，還能夠實現內存共享，由於研究很少，因此這裏暫不介紹。