看过不少DLL编程方面的书,但是实际工作中还没有编写过,对DLL的编写一直处于一知半解的状态。趁着这两天有空,赶紧发篇博文总结总结!


如果各位擅长使用命令行来进行编译、链接,那么可以看一下这篇博文(转载)。

http://www.blogjava.net/wxb_nudt/archive/2007/09/11/144371.html


源代码下载地址(链接来自原博文).

http://www.blogjava.net/Files/wxb_nudt/DLL_SRC.rar

如果各位跟我一样,还是只会弱弱的使用IDE,那么就看接下去的内容吧,大体上和上述的博文内容一致,只是使用命令行的部分,我改成了使用VS2010。


开头是用来感谢原作者的!


最简单的dll

首先用VS2010创建一个空项目。

112206899.png

最简单的dll并不比chelloworld难,只要一个DllMain函数即可,包含objbase.h头文件(支持COM技术的一个头文件)。若你觉得这个头文件名字难记,那么用windows.H也可以。向工程里面添加一个文件main.cpp,内容如下:

#include <objbase.h>
#include <iostream>
using namespace std;
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{
    HANDLE g_hModule;
    switch(dwReason)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        cout<<"Dll is attached!"<<endl;
        g_hModule = (HINSTANCE)hModule;
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        cout<<"Dll is detached!"<<endl;
        g_hModule=NULL;
        break;
    }
    return true;
}

然后选择生成解决方案,是不是报了这个错误fatal error LNK1561: 必须定义入口点?

这是因为IDE默认是生成exe文件,这个文件中没有main函数,当然就报错了。

进行如下的设置即可。

项目->属性->配置属性->常规->项目默认值->配置类型 选择动态库(.dll)。

再次生成解决方案,这次就成功了吧?去工程目录下查找,dll已经在了。



其中DllMain是每个dll的入口函数,如同c的main函数一样。DllMain带有三个参数,hModule表示本dll的实例句柄(听不懂就不理它,写过windows程序的自然懂),dwReason表示dll当前所处的状态,例如DLL_PROCESS_ATTACH表示dll刚刚被加载到一个进程中,DLL_PROCESS_DETACH表示dll刚刚从一个进程中卸载。当然还有表示加载到线程中和从线程中卸载的状态,这里省略。最后一个参数是一个保留参数(目前和dll的一些状态相关,但是很少使用)。

从上面的程序可以看出,当dll被加载到一个进程中时,dll打印"Dll is attached!"语句;当dll从进程中卸载时,打印"Dll is detached!"语句。



加载DLL(显式调用)

使用dll大体上有两种方式,显式调用和隐式调用。这里首先介绍显式调用。依旧创建一个空工程,加入文件main.cpp,内容如下:


#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    //加载我们的dll
    HINSTANCE hinst=::LoadLibrary("dll_nolib.dll");
    if (NULL != hinst)
    {
        cout<<"dll loaded!"<<endl;
    }
    return 0;
}

注意,调用dll使用LoadLibrary函数,它的参数就是dll的路径和名称,返回值是dll的句柄。

把之前生成的dll放到运行目录下,直接编译运行程序,即可得到如下结果:

Dll is attached!

dll loaded!

Dll is detached!


以上结果表明dll已经被客户端加载过。但是这样仅仅能够将dll加载到内存,不能找到dll中的函数。


网上有很多dll函数查看器可以下载,任意下载一个。用dll函数查看器打开之前生成的dll,可以发现目前的dll里面并没有任何函数。


如何在dll中定义输出函数

总体来说有两种方法,一种是添加一个def定义文件,在此文件中定义dll中要输出的函数;第二种是在源代码中待输出的函数前加上__declspec(dllexport)关键字。


Def文件

首先写一个带有输出函数的dll,源代码main.cpp如下:

#include <objbase.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void FuncInDll (void)
{
    cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{
    HANDLE g_hModule;
    switch(dwReason)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        g_hModule = (HINSTANCE)hModule;
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        g_hModule=NULL;
        break;
    }
    return TRUE;
}

这个dll的def文件如下:dll_def.def


LIBRARY         dll_def.dll
EXPORTS
                FuncInDll @1 PRIVATE

你会发现def的语法很简单,首先是LIBRARY关键字,指定dll的名字;然后是EXPORTS关键字,后面写上dll中所有要输出的函数名或变量名,然后接上@以及依次编号的数字(从1到N),最后接上修饰符(可选)。


在模块定义文件中配置def文件的名称

wKiom1g9HkbBj0UvAABSVvauVv0977.png-wh_50


接下来生成dll文件。用dll函数查看器打开dll文件,可以发现已经有了一个导出函数。

133213670.png


显式调用DLL中的函数

写一个dll_def.dll的客户端程序:dll_def_client


#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    //定义一个函数指针
    typedef void (* DLLWITHLIB )(void);
    //定义一个函数指针变量
    DLLWITHLIB pfFuncInDll = NULL;
    //加载我们的dll
    HINSTANCE hinst=::LoadLibrary("dll_def.dll");
    if (NULL != hinst)
    {
        cout<<"dll loaded!"<<endl;
    }
    //找到dll的FuncInDll函数
    pfFuncInDll = (DLLWITHLIB)GetProcAddress(hinst, "FuncInDll");
    //调用dll里的函数
    if (NULL != pfFuncInDll)
    {
        (*pfFuncInDll)();
    }
    return 0;
}

有两个地方值得注意,第一是函数指针的定义和使用,不懂的随便找本c++书看看;第二是GetProcAddress的使用,这个API是用来查找dll中的函数地址的,第一个参数是DLL的句柄,即LoadLibrary返回的句柄,第二个参数是dll中的函数名称,即dll函数查看器中看到的函数名(注意,这里的函数名称指的是编译后的函数名,不一定等于dll源代码中的函数名)。

编译,链接,运行后可以看到:

140138504.png

这表明客户端成功调用了dll中的函数FuncInDll。


__declspec(dllexport)

为每个dll写def显得很繁杂,目前def使用已经比较少了,更多的是使用__declspec(dllexport)在源代码中定义dll的输出函数。

Dll写法同上,去掉def文件,并在每个要输出的函数前面加上声明__declspec(dllexport),例如:

__declspec(dllexport) void FuncInDll (void)

重新生成dll文件,并用查看器查看。

141247799.png

可知编译后的函数名为?FuncInDll@@YAXXZ,而并不是FuncInDll,这是因为c++编译器基于函数重载的考虑,会更改函数名,这样使用显式调用的时候,也必须使用这个更改后的函数名,这显然给客户带来麻烦。为了避免这种现象,可以使用extern “C”指令来命令c++编译器以c编译器的方式来命名该函数。修改后的函数声明为:

extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void)

重新生成一下,可以发现函数名又恢复正常了。

这样,显式调用时只需查找函数名为FuncInDll的函数即可成功。


extern “C”

使用extern “C”关键字实际上相当于一个编译器的开关,它可以将c++语言的函数编译为c语言的函数名称。即保持编译后的函数符号名等于源代码中的函数名称。


隐式调用DLL

显式调用显得非常复杂,每次都要LoadLibrary,并且每个函数都必须使用GetProcAddress来得到函数指针,这对于大量使用dll函数的客户是一种困扰。而隐式调用能够像使用c函数库一样使用dll中的函数,非常方便快捷。

下面是一个隐式调用的例子:dll包含两个文件dll_withlibAndH.cppdll_withlibAndH.h

代码如下:dll_withlibAndH.h

extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void);

dll_withlibAndH.cpp

#include <objbase.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#include "dll_withLibAndH.h"//看到没有,这就是我们增加的头文件
extern "C" __declspec(dllexport) void FuncInDll (void)
{
    cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{
    HANDLE g_hModule;
    switch(dwReason)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        g_hModule = (HINSTANCE)hModule;
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        g_hModule=NULL;
        break;
    }
    return TRUE;
}

把dll生成一下。


 在进行隐式调用的时候需要在客户端引入头文件,并在链接时指明dll对应的lib文件(dll只要有函数输出,则链接的时候会产生一个与dll同名的lib文件)位置和名称。然后如同调用api函数库中的函数一样调用dll中的函数,不需要显式的LoadLibraryGetProcAddress。使用最为方便。客户端代码如下:dll_withlibAndH_client.cpp


#include "dll_withlibAndH.h"
#pragma comment(lib,"dll_withLibAndH.lib") //也可以不用此句,直接在项目->属性->配置属性->
                                            //链接器->输入->附加依赖项中加入这个lib的地址
int main(void)
{
    FuncInDll();//只要这样我们就可以调用dll里的函数了
    return 0;
}

记得把dll_withlibAndH.h,dll_withlibAndH.h.dll,dll_withlibAndH.h.lib放到工程目录下。其中.h,.lib文件是编译时需要的,.dll文件是运行时需要的。

__declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)配对使用

上面一种隐式调用的方法很不错,但是在调用DLL中的对象和重载函数时会出现问题。因为使用extern “C”修饰了输出函数,因此重载函数肯定是会出问题的,因为它们都将被编译为同一个输出符号串(c语言是不支持重载的)。

事实上不使用extern “C”是可行的,这时函数会被编译为c++符号串,例如(?FuncInDll@@YAXH@Z ?FuncInDll@@YAXXZ),当客户端也是c++时,也能正确的隐式调用。

这时要考虑一个情况:若DLL1.CPP是源,DLL2.CPP使用了DLL1中的函数,但同时DLL2也是一个DLL,也要输出一些函数供Client.CPP使用。那么在DLL2中如何声明所有的函数,其中包含了从DLL1中引入的函数,还包括自己要输出的函数。这个时候就需要同时使用__declspec(dllexport)__declspec(dllimport)了。前者用来修饰本dll中的输出函数,后者用来修饰从其它dll中引入的函数。

所有的源代码包括DLL1.HDLL1.CPPDLL2.HDLL2.CPPClient.cpp。源代码可以在下载的包中找到。你可以编译链接并运行试试。

值得关注的是DLL1DLL2中都使用的一个编码方法,见DLL2.H

#ifdef DLL_DLL2_EXPORTS
#define DLL_DLL2_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_DLL2_API __declspec(dllimport)
#endif
DLL_DLL2_API void FuncInDll2(void);
DLL_DLL2_API void FuncInDll2(int);

在头文件中以这种方式定义宏DLL_DLL2_EXPORTSDLL_DLL2_API,可以确保DLL端的函数用__declspec(dllexport)修饰,而客户端的函数用__declspec(dllimport)修饰。

VC生成的代码也是这样的!事实证明,我是抄袭它的,hoho

DLL中的全局变量和对象

解决了重载函数的问题,那么dll中的全局变量和对象都不是问题了,只是有一点语法需要注意。如源代码所示:dll_object.h

#ifdef DLL_OBJECT_EXPORTS
#define DLL_OBJECT_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_OBJECT_API __declspec(dllimport)
#endif
DLL_OBJECT_API void FuncInDll(void);
extern DLL_OBJECT_API int g_nDll;
class DLL_OBJECT_API CDll_Object
{
public:
    CDll_Object(void);
    void show(void);
    // TODO: add your methods here.
};

Cpp文件dll_object.cpp如下:

#define DLL_OBJECT_EXPORTS
#include <objbase.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#include "dll_object.h"
DLL_OBJECT_API void FuncInDll(void)
{
    cout<<"FuncInDll is called!"<<endl;
}
DLL_OBJECT_API int g_nDll = 9;
CDll_Object::CDll_Object()
{
    cout<<"ctor of CDll_Object"<<endl;
}
void CDll_Object::show()
{
    cout<<"function show in class CDll_Object"<<endl;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved)
{
    HANDLE g_hModule;
    switch(dwReason)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        g_hModule = (HINSTANCE)hModule;
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        g_hModule=NULL;
        break;
    }
    return TRUE;
}


查看生成的dll,可以看到五个符号

152858774.png

它们分别代表类CDll_Object,类的构造函数,FuncInDll函数,全局变量g_nDll和类的成员函数show。下面是客户端代码:dll_object_client.cpp

#include "dll_object.h"
#include <iostream>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"dll_object.lib")
int main(void)
{
    cout<<"call dll"<<endl;
    cout<<"call function in dll"<<endl;
    FuncInDll();//只要这样我们就可以调用dll里的函数了
    cout<<"global var in dll g_nDll ="<<g_nDll<<endl;
    cout<<"call member function of class CDll_Object in dll"<<endl;
    CDll_Object obj;
    obj.show();
    return 0;
}

运行这个客户端可以看到:

153411559.png

可知,在客户端成功的访问了dll中的全局变量,并创建了dll中定义的C++对象,还调用了该对象的成员函数。

中间的小结

牢记一点,说到底,DLL是对应C语言的动态链接技术,在输出C函数和变量时显得方便快捷;而在输出C++类、函数时需要通过各种手段,而且也并没有完美的解决方案,除非客户端也是c++

记住,只有COM是对应C++语言的技术。

下面开始对各各问题一一小结。

显式调用和隐式调用

何时使用显式调用?何时使用隐式调用?我认为,只有一个时候使用显式调用是合理的,就是当客户端不是C/C++的时候。这时是无法隐式调用的。例如用VB调用C++写的dll。(VB我不会,所以没有例子)

Def和__declspec(dllexport)

其实def的功能相当于extern “C” __declspec(dllexport),所以它也仅能处理C函数,而不能处理重载函数。而__declspec(dllexport)__declspec(dllimport)配合使用能够适应任何情况,因此__declspec(dllexport)是更为先进的方法。所以,目前普遍的看法是不使用def文件,我也同意这个看法。



终于结尾了,最后还是感谢一下原博主,让我开开心心的做了一次搬运工!