WIN32动态链接库设计与使用
WINDOWS动态链接库技术能很好地实现代码的分模块,综合来说,windows动态链接库分为三种WIN32动态链接库,使用WINDOWS api函数调用设计,贴近底层,体积小,是最初Windows程序员最喜欢的技术之一,后来微软推出了MFC类库,于是动态链接库进行了升级,多了两种,第一种是非规则MFC类库,这种类库能够使用MFC的API进行程序设计,相对而言,比WIN32动态链接库设计的时候简便很多,同时还能实现资源与逻辑的分离,本地化等等特性,但是缺点就是往往需要带有系统MFC库编译,效率降低了一些,不过这些年编程的趋势就是如此,用速度换取开发效率嘛,第三种动态链接库叫做MFC扩展类库,这一类库的主要功能是扩展MFC的控件,大家知道,MFC推出时附带了一系列的控件,但是,这些控件相对来说,比较简陋,我们可以在这些控件的基础上扩展,实现一个我们自己想要的控件,比如一个richtext,一个可以编辑的list等,这种类库控件收集多了,对程序员而言是宝贵的财富啊.
另外,动态链接库的使用也包括两种,一种叫做显式调用,就是在程序中手动的用API装载类库,导入方法,这种用法又叫做动态调用,在这种调用中,只需要dll文件和程序员知道DLL文件中的方法名变量名就可以使用,极为方便和隐蔽.另一种叫做隐式调用,编译时就将整个目标dll装入,不需要动态装在,函数变量随时可以用,这种办法编译出来的程序体积略大,不过写程序操心比较少,各有优劣.这种方法又叫做静态调用,使用这种办法,需要类库开发者给出DLL对应的lib文件和对应的导出函数头文件.
现在先上代码,看看如何编写一个WIN32类库
C文件如下
1 #include "DinkWin32DllExtend.h" 2 #include <iostream> 3 4 HANDLE hDllHandleLocal; 5 DWORD lastDllCallReason; 6 7 //第一个参数为系统给的DLL的基地址 8 bool APIENTRY DllMain( HANDLE hDllHandle, DWORD dwReason, LPVOID lpreserved ) 9 { 10 hDllHandleLocal = hDllHandle; 11 lastDllCallReason = dwReason; 12 switch (dwReason) 13 { 14 case DLL_PROCESS_ATTACH: 15 MessageBox(NULL,TEXT("dll process attach\r\n"),TEXT("message"),MB_OK); 16 //printf("dll process attach\r\n"); 17 break; 18 case DLL_PROCESS_DETACH: 19 break; 20 case DLL_THREAD_ATTACH: 21 break; 22 case DLL_THREAD_DETACH: 23 break; 24 } 25 return TRUE; 26 } 27 28 HANDLE _stdcall GetDllHandle(void) 29 { 30 return hDllHandleLocal; 31 } 32 33 int DinkMath::Add(int x,int y) 34 { 35 return x+y; 36 }
1 #ifndef __DINK_WIN32_DLL_EXTEND_H_ 2 #define __DINK_WIN32_DLL_EXTEND_H_ 3 #include <windows.h> 4 5 #define DINK_WIN32_LIB_NAME "Win32Dll.dll" 6 7 /************************************************************************/ 8 /* WIN32DLL_EXPORTS是WIN32_DLL工程预定义的 */ 9 /* 宏定义,便于文件被定义和引用 */ 10 /* 主要用于静态链接 */ 11 /************************************************************************/ 12 #ifndef WIN32DLL_EXPORTS 13 #define DINK_WIN32_DLL_FUNC __declspec(dllimport) 14 #define DINK_WIN32_DLL_VAR __declspec(dllimport) 15 #define DINK_WIN32_DLL_CLASS __declspec(dllimport) 16 #else 17 #define DINK_WIN32_DLL_FUNC __declspec(dllexport) 18 #define DINK_WIN32_DLL_VAR __declspec(dllexport) 19 #define DINK_WIN32_DLL_CLASS __declspec(dllexport) 20 #endif 21 22 /************************************************************************/ 23 /* 导出变量 */ 24 /************************************************************************/ 25 EXTERN_C DWORD DINK_WIN32_DLL_VAR lastDllCallReason; 26 27 /************************************************************************/ 28 /* 导出方法 */ 29 /************************************************************************/ 30 EXTERN_C HANDLE DINK_WIN32_DLL_FUNC GetDllHandle(void); 31 32 /************************************************************************/ 33 /* 注意,类不能动态加载,想要动态加载,使用COM */ 34 /************************************************************************/ 35 class DINK_WIN32_DLL_CLASS DinkMath//导出类 36 { 37 public: 38 int Add(int x,int y); 39 int myVar; 40 protected: 41 42 private: 43 44 }; 45 46 /************************************************************************/ 47 /*方法函数名:定义规则 DINK_DLL_FUNC_NAME_+函数名大写 */ 48 /*方法导入规则:定义一个方法类型,直接可以供外部程序使用 */ 49 /*typedef 返回值 (*函数名+DllCall)(参数列表) */ 50 /************************************************************************/ 51 #define DINK_DLL_FUNC_NAME_GETDLLHANDLE "GetDllHandle" 52 typedef HANDLE (*GetDllHandleDllCall)(void); 53 54 55 56 /*******************************************************************************/ 57 /* 变量名 定义规则 DINK_DLL_VAR_NAME_+变量名大写 */ 58 /*定义一个宏转换规则,直接将空指针转换为制定变量的操作空指针转换为对应指针的操作*/ 59 /*定义一个规则,直接将获取到的指针转换为 */ 60 /*******************************************************************************/ 61 #define DINK_DLL_VAR_NAME_LASTDLLCALLREASON "lastDllCallReason" 62 #define DINK_MAKE_LASTDLLCALLREASON(ptr) (*((DWORD*)ptr)) 63 #define DINK_MAKE_LASTDLLCALLREASON_PTR(ptr) ((DWORD*)ptr) 64 65 66 #endif
上面的代码有几点需要讲解.
1.bool DllMain()函数是windows调用DLL时候的入口函数,DLL被装载的时候自动调用该函数,函数的第一个参数是WINDOW调用这个DLL的时候给这个DLL的虚拟内存地址,通过这个地址可以找到类库,第二个参数为系统调用DLL的原因,包括是个选项,分别代表当一个进程的主线程调用和主线程卸载dll,一个进程中的非主线程调用或卸载DLL,宏定义的英文含义已经很明确,就不用多说了.
2.__declspec(dllexport) 关键字,表示导出一个变量,方法或者类
3.__declspec(dllimport)关键字,表示在一个项目中导入一个变量,方法,类
4.APIENTRY实际上表示_stdcall,这是windows函数调用的命名约定,表示调用这个函数的必须是windows API,与之对应的是_cdcel,表示调用这个函数的是一个C标准运行时.
5.在头文件中通过宏定义的方法来指明导出和导入,这样便于将这个头文件同时用作dll编译时的导出文件和外部调用时的导入文件,方便快捷,这是一个窍门.
6.在动态装载库的时候,我们得到的都是一个内存地址,无类型的,无论是变量还是函数,所以最好是定义一套将空的地址转换为dll预定义的模块的宏,别人使用起来还会很方便.
然后我们先说静态调用,静态调用的代码如下
1 #include <windows.h> 2 #include <iostream> 3 4 //静态链接 5 #include "..\\Win32Dll\\DinkWin32DllExtend.h" 6 #pragma comment(lib,"Win32Dll.lib") 7 8 int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 9 { 10 MessageBox(NULL,TEXT("hello dll test"),TEXT("message"),MB_OK); 11 DWORD hdll = (DWORD)GetDllHandle(); 12 wchar_t* str = (wchar_t*)malloc(100); 13 swprintf_s (str,100,TEXT("hello dll address = %d"),hdll); 14 MessageBox(NULL,str,TEXT("message"),MB_OK); 15 swprintf_s (str,100,TEXT("last call reason = %d"),lastDllCallReason); 16 MessageBox(NULL,str,TEXT("message"),MB_OK); 17 DinkMath math; 18 swprintf_s (str,100,TEXT("dinkmath Add %d + %d = %d"),10,58,math.Add(10,58)); 19 MessageBox(NULL,str,TEXT("message"),MB_OK); 20 free((void*)str); 21 return -1; 22 }
这里面有几个要点,
1.包含文件的时候指明文件的相对路径
2.要将编译dll的时候对应的lib文件添加到我们的工程中
3.#pragma关键字是静态调用的时候很重要的关键字
4.因为我们在dll中创建了类,调试模式下,当库被释放的时候,对应的内存释放回引起CRT运行时错误,是堆栈不一致造成的,因为windows会为每一个DLL创建一个独立的堆栈,这不用管,因为当你使用release编译就不会报错了,也可以在调试中关掉CRT,不过不建议,不然以后出别的原因引起的错误因为被关掉了无法发现就划不来了.
5.使用unicode编程的时候,注意使用安全字符串函数.
静态链接就说这么说,大家看代码领会精神,注意这个文件要和dll的.h文件一起看哦,这样容易记住要点.
接下来说说动态调用,其实也简单,代码如下
1 //动态链接 2 //获取库用loadlibrary 3 //释放库用freeLibrary 4 //获取函数和变量用GetProcProcess 5 //dll句柄 HMODULE 6 #include "..\\Win32Dll\DinkWin32DllExtend.h" 7 8 int WINAPI WinMain( _In_ HINSTANCE hInstance, _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance, _In_ LPSTR lpCmdLine, _In_ int nShowCmd ) 9 { 10 HMODULE dinkDllLib; 11 GetDllHandleDllCall GetDllHandle; 12 DWORD* reason; 13 dinkDllLib = LoadLibrary(TEXT(DINK_WIN32_LIB_NAME)); 14 wchar_t* str = (wchar_t*)malloc(200); 15 if (dinkDllLib != NULL) 16 { 17 GetDllHandle = (GetDllHandleDllCall)GetProcAddress(dinkDllLib,DINK_DLL_FUNC_NAME_GETDLLHANDLE); 18 if(GetDllHandle != NULL) 19 { 20 swprintf_s(str,200,TEXT("GetDllHandle result is %d"),GetDllHandle()); 21 MessageBox(NULL,str,TEXT("message"),MB_OK); 22 reason = DINK_MAKE_LASTDLLCALLREASON_PTR(GetProcAddress(dinkDllLib,DINK_DLL_VAR_NAME_LASTDLLCALLREASON)); 23 if(reason != NULL) 24 { 25 swprintf_s(str,200,TEXT("last call reason is %d"),*reason); 26 MessageBox(NULL,str,TEXT("message"),MB_OK); 27 } 28 else 29 { 30 MessageBox(NULL,TEXT("var load failed"),TEXT("message"),MB_OK ); 31 return -2; 32 } 33 } 34 else 35 { 36 MessageBox(NULL,TEXT("function load failed"),TEXT("message"),MB_OK); 37 return -2; 38 } 39 FreeLibrary(dinkDllLib); 40 free(str); 41 } 42 else 43 { 44 MessageBox(NULL,TEXT("lib load failed"),TEXT("message"),MB_ICONERROR); 45 return -1; 46 } 47 return 0; 48 }
同样有几个要点
1.loadlibrary获得的就是dll模块被程序装载到内存中的地址,实际上可以用一个三十二位的dword来表示,其window句柄类型为hmodule,这个值在后面资源切换的时候其实蛮重要的,大家可以当成这就是模块地址吧.
2.GetProcAddress函数通过给定字符串参数获取到一个指针,返回的指针是一个VOID类型的指针,所以需要我们的强制转换,不能直接访问,切记切记.
3.调用dll完成以后如果不用dll了使用freeLibrary函数释放DLL内存.
4.动态调用不能调用类,要是的类能被动态调用,使用静态链接.
5.动态调用的时候要将DLL放在EXE问价能找到的地方,包括环境变量path路径制定的区域,系统system区域,exe文件运行路径这几个.
以上就是WIN32动态链接库的实际使用了,下面是一些补充,算是我看书记得笔记.
1.如果不想使用#pragma指令,那么也可以在vs工程的属性中设置库文件路径可和库文件名,那样就可以自动连接,记得OPENCV就是这么干的.
2.DllMain函数可以做一些DLL内部的初始化工作,还可以做一些资源的初始化,资源文件的读取,释放等工作.
3.DllMain不属于导出函数,他属于内部函数,不能导出,另外,当一个DLL源文件不包含DllMain时候,系统会自动为DLL创建一个默认的空DllMain,类似于构造方法.
4.一个进程中调用的每一个DDLL都有一个全局唯一的32字节的hmodule句柄,该句柄只能在特殊的函数内部使用,代表了Dll在进程虚拟空间中的起始地址,在WIN32总,HINSTANCE与HMODULE相同,两者可以替换使用.
5.为了更好地符合windows调用规则,在定义函数和导出函数的时候使用_stdcall是一个好办法.
