Windows 動態連接庫DLL使用

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1、概念

DLL：Dynamic Link Library，即動態連接庫，這種庫包含了可由多個程序同時使用的代碼和數據。

它是microsoft在windows操做系統中實現共享函數庫概念的一種實現方式。其中windows中 一些做爲DLL實現的文件有：

• ActiveX控件（.ocx）文件：如windows上的日曆控件。
• 控制面板（.cpl）文件：控制面板中的每一項都是一個專用的DLL。
• 設備驅動程序（.drv）文件：如控制打印到打印機的打印機驅動程序。

2、由來

DLL最初用於節約應用程序所須要的磁盤和內存空間。早前，在傳統的非共享庫中，一部分代碼簡單地附加到調用的程序中。若是兩個程序同時調用同一個子程序，就會出現兩份那段代碼。相反，許多應用共享的代碼可以切分到一個DLL中，在硬盤上存爲一個文檔，在內存中只需使用一個實例。

3、DLL的優缺點

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。這種模塊話的基本形式容許如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。

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。

可看下面的例子（僅僅爲了說明問題）：

// X1.0 version  
void func(int count)  
{  
    if(count < 0)  
        count = 0;  
    ....  
}  
  
// X2.0 version  
void func(int count)  
{  
    //負數處理被移除!  
    ...  
}  

一旦出現count爲負數的狀況，則程序A在新版本的處理下就會有問題。

解決辦法：Side-by-side Assembly，是windows Xp以及以上系統解決動態連接庫版本衝突所使用的技術，重點在於編譯程序時，由VS生成一個manifest文件，指明當前應用程序所使用的動態連接庫版本號；發佈程序時需同時發佈該manifest文件，供客戶計算機上的DLL Loader根據manifest加載適當版本的DLL，若不發佈該項manifest，客戶機則按默認版本加載DLL。下圖爲其典型的場景：

4、DLL與lib的關係

咋一看：lib是靜態連接庫；DLL是動態連接庫，一個編譯時提供；一個運行時提供，完了。

其實沒那麼簡單！ lib也有靜態lib和動態lib之分。

靜態lib：它將導出聲明（後面會講）和實現均放到lib中，編譯後全部代碼都嵌入到宿主程序中去。

動態lib：至關於一個h文件，它是對實現部分（.DLL）的導出部分的聲明。編譯後只是將導出聲明部分編譯到宿主程序中，運行時須要相應的DLL文件的支持，不然沒法工做。當生成一個新的DLL時，也會有配套的lib產生（即兩者需一塊兒分發），此時的lib即爲動態lib（後面會有還有實驗）。

5、如何生成一個DLL

在VS2012開發環境下，打開File\New\Project選項，能夠選擇Win32 Dynamic-Link Library或MFC AppWizard【dll】來以不一樣的方式建立Non-MFC DLL、Regular DLL、Extension DLL等不一樣種類的動態連接庫。下面以選擇Win32 Dynamic-Link Library方式來建立一個DLL（實現加法運算）

二、分別添加頭文件(.h)和源文件(.cpp)

// mydll.h file  
extern "C" _declspec(dllexport) int add(int a, int b);  
  
//mydll.cpp file  
#include "mydll.h"  
int add(int a, int b) //該DLL須要導出的函數功能：加法  
{  
    return a + b;  
}  

說明：

（1）前面的 extern 「C」 告訴編譯器函數能夠在本模塊或其餘模塊中使用，其中「C」代表需按照C語言方式編譯和鏈接它，由於C++編譯時，會對函數名進行修飾，用於實現函數重載，而C裏面沒有這個功能，因此須要用extern "C"在頭文件進行聲明的時候加以區分，以便連接時能進行正確地函數名查找。

（2）_declspec(dllexport)爲導出函數關鍵字，意爲需從DLL中導出該函數，以便使用

三、編譯鏈接

在進行編譯鏈接後會在Debug目錄下找到DLL文件和對應的lib文件

6、如何調用一個DLL

下面實現兩種調用方式：單獨.dll 和.h + .lib + .dll結合

注：需把對應的 .dll 文件以及.lib 文件和.h文件（結合方式時）拷貝至調用的程序目錄下

（1）單純使用.dll

#include<wtypes.h>   
#include <winbase.h>   
#include <iostream>  
_declspec(dllimport) int Add(int a, int b); //導入聲明，亦能夠不加，若是加上可加快程序運行  
  
typedef int(*pAdd)(int a,int b);  
  
int main()  
{  
  
    HINSTANCE hDLL;  
    pAdd Add;  
    hDLL=LoadLibrary(L"mydll.dll");  //加載 DLL文件  
    if(hDLL == NULL)std::cout<<"Error!!!\n";  
    Add=(pAdd)GetProcAddress(hDLL,"add");  //取DLL中的函數地址，以備調用  
  
    int a =Add(5,8);  
    std::cout<<"a: "<<a<<std::endl;  
      
    FreeLibrary(hDLL);  
    return 0;  
}   

輸出結果：

（2）.h + .lib + .dll 結合方式

#include<wtypes.h>   
#include <winbase.h>   
#include <iostream>#include "../MyDll/mydll.h"  
#pragma comment(lib,"mydll.lib")  //將mydll.lib庫文件鏈接到目標文件中（即本工程）  
extern "C"_declspec(dllimport) int add(int a,int b);  
int main()  
{  
  
    int a =add(5,8);  
    std::cout<<"a: "<<a<<std::endl;  
  
    return 0;  
}   

 

此時若是去掉 .dll 文件（即只有.lib 和 .h文件），則會出錯：