VC 动态链接库(DLL)编程深入浅出2

上节给大家介绍了静态链接库与库的调试与查看（动态链接库(DLL)编程深入浅出(一)），本节主要介绍非MFCDLL。4.非MFCDLL4.1一个简单的DLL第2节给出了以静态链接库方式提供add函数接口的方法，接下来我们来看看怎样用动态链接库实现一个同样功能的add函数。如图6，在VC++中new一个Win32Dynamic-LinkLibrary工程dllTest（单击此处下载本工程附件）。注意不要选择MFCAppWizard(dll)，因为用MFCAppWizard(dll)建立的将是第5、6节要讲述的MFC动态链接库。图6建立一个非MFCDLL在建立的工程中添加lib.h及lib.cpp文件，源代码如下：/*文件名：lib.h*/#ifndefLIB_H#defineLIB_HexternCint__declspec(dllexport)add(intx,inty);#endif/*文件名：lib.cpp*/#includelib.hintadd(intx,inty){returnx+y;}与第2节对静态链接库的调用相似，我们也建立一个与DLL工程处于同一工作区的应用工程dllCall，它调用DLL中的函数add，其源代码如下：#includestdio.h#includewindows.htypedefint(*lpAddFun)(int,int);//宏定义函数指针类型intmain(intargc,char*argv[]){HINSTANCEhDll;//DLL句柄lpAddFunaddFun;//函数指针hDll=LoadLibrary(..\\Debug\\dllTest.dll);if(hDll!=NULL){addFun=(lpAddFun)GetProcAddress(hDll,add);if(addFun!=NULL){intresult=addFun(2,3);printf(%d,result);}FreeLibrary(hDll);}return0;}分析上述代码，dllTest工程中的lib.cpp文件与第2节静态链接库版本完全相同，不同在于lib.h对函数add的声明前面添加了__declspec(dllexport)语句。这个语句的含义是声明函数add为DLL的导出函数。DLL内的函数分为两种：(1)DLL导出函数，可供应用程序调用；(2)DLL内部函数，只能在DLL程序使用，应用程序无法调用它们。而应用程序对本DLL的调用和对第2节静态链接库的调用却有较大差异，下面我们来逐一分析。首先，语句typedefint(*lpAddFun)(int,int)定义了一个与add函数接受参数类型和返回值均相同的函数指针类型。随后，在main函数中定义了lpAddFun的实例addFun；其次，在函数main中定义了一个DLLHINSTANCE句柄实例hDll，通过Win32Api函数LoadLibrary动态加载了DLL模块并将DLL模块句柄赋给了hDll；再次，在函数main中通过Win32Api函数GetProcAddress得到了所加载DLL模块中函数add的地址并赋给了addFun。经由函数指针addFun进行了对DLL中add函数的调用；最后，应用工程使用完DLL后，在函数main中通过Win32Api函数FreeLibrary释放了已经加载的DLL模块。通过这个简单的例子，我们获知DLL定义和调用的一般概念：(1)DLL中需以某种特定的方式声明导出函数（或变量、类）；(2)应用工程需以某种特定的方式调用DLL的导出函数（或变量、类）。下面我们来对“特定的方式进行”阐述。4.2声明导出函数DLL中导出函数的声明有两种方式：一种为4.1节例子中给出的在函数声明中加上__declspec(dllexport)，这里不再举例说明；另外一种方式是采用模块定义(.def)文件声明，.def文件为链接器提供了有关被链接程序的导出、属性及其他方面的信息。下面的代码演示了怎样同.def文件将函数add声明为DLL导出函数（需在dllTest工程中添加lib.def文件）：;lib.def:导出DLL函数[e-mail]文件的规则为：(1)LIBRARY语句说明.def文件相应的DLL；(2)EXPORTS语句后列出要导出函数的名称。可以在.def文件中的导出函数名后加@n，表示要导出函数的序号为n（在进行函数调用时，这个序号将发挥其作用）；(3).def文件中的注释由每个注释行开始处的分号(;)指定，且注释不能与语句共享一行。由此可以看出，例子中lib.def文件的含义为生成名为“dllTest”的动态链接库，导出其中的add函数，并指定add函数的序号为1。4.3DLL的调用方式在4.1节的例子中我们看到了由“LoadLibrary-GetProcAddress-FreeLibrary”系统Api提供的三位一体“DLL加载-DLL函数地址获取-DLL释放”方式，这种调用方式称为DLL的动态调用。动态调用方式的特点是完全由编程者用API函数加载和卸载DLL，程序员可以决定DLL文件何时加载或不加载，显式链接在运行时决定加载哪个DLL文件。与动态调用方式相对应的就是静态调用方式，“有动必有静”，这来源于物质世界的对立统一。“动与静”，其对立与统一竟无数次在技术领域里得到验证，譬如静态IP与DHCP、静态路由与动态路由等。从前文我们已经知道，库也分为静态库与动态库DLL，而想不到，深入到DLL内部，其调用方式也分为静态与动态。“动与静”，无处不在。《周易》已认识到有动必有静的动静平衡观，《易．系辞》曰：“动静有常，刚柔断矣”。哲学意味着一种普遍的真理，因此，我们经常可以在枯燥的技术领域看到哲学的影子。静态调用方式的特点是由编译系统完成对DLL的加载和应用程序结束时DLL的卸载。当调用某DLL的应用程序结束时，若系统中还有其它程序使用该DLL，则Windows对DLL的应用记录减1，直到所有使用该DLL的程序都结束时才释放它。静态调用方式简单实用，但不如动态调用方式灵活。下面我们来看看静态调用的例子（单击此处下载本工程附件），将编译dllTest工程所生成的.lib和.dll文件拷入dllCall工程所在的路径，dllCall执行下列代码：#pragmacomment(lib,dllTest.lib)//.lib文件中仅仅是关于其对应DLL文件中函数的重定位信息externC__declspec(dllimport)add(intx,inty);intmain(intargc,char*argv[]){intresult=add(2,3);printf(%d,result);return0;}由上述代码可以看出，静态调用方式的顺利进行需要完成两个动作：(1)告诉编译器与DLL相对应的.lib文件所在的路径及文件名，#pragmacomment(lib,dllTest.lib)就是起这个作用。程序员在建立一个DLL文件时，连接器会自动为其生成一个对应的.lib文件，该文件包含了DLL导出函数的符号名及序号（并不含有实际的代码）。在应用程序里，.lib文件将作为DLL的替代文件参与编译。(2)声明导入函数，externC__declspec(dllimport)add(intx,inty)语句中的__declspec(dllimport)发挥这个作用。静态调用方式不再需要使用系统API来加载、卸载DLL以及获取DLL中导出函数的地址。这是因为，当程序员通过静态链接方式编译生成应用程序时，应用程序中调用的与.lib文件中导出符号相匹配的函数符号将进入到生成的EXE文件中，.lib文件中所包含的与之对应的DLL文件的文件名也被编译器存储在EXE文件内部。当应用程序运行过程中需要加载DLL文件时，Windows将根据这些信息发现并加载DLL，然后通过符号名实现对DLL函数的动态链接。这样，EXE将能直接通过函数名调用DLL的输出函数，就象调用程序内部的其他函数一样。4.4DllMain函数Windows在加载DLL的时候，需要一个入口函数，就如同控制台或DOS程序需要main函数、WIN32程序需要WinMain函数一样。在前面的例子中，DLL并没有提供DllMain函数，应用工程也能成功引用DLL，这是因为Windows在找不到DllMain的时候，系统会从其它运行库中引入一个不做任何操作的缺省DllMain函数版本，并不意味着DLL可以放弃DllMain函数。根据编写规范，Windows必须查找并执行DLL里的DllMain函数作为加载DLL的依据，它使得DLL得以保留在内存里。这个函数并不属于导出函数，而是DLL的内部函数。这意味着不能直接在应用工程中引用DllMain函数，DllMain是自动被调用的。我们来看一个DllMain函数的例子（单击此处下载本工程附件）。BOOLAPIENTRYDllMain(HANDLEhModule,DWORDul_reason_for_call,LPVOIDlpReserved){switch(ul_reason_for_call){caseDLL_PROCESS_ATTACH:printf(\nprocessattachofdll);break;caseDLL_THREAD_ATTACH:printf(\nthreadattachofdll);break;caseDLL_THREAD_DETACH:printf(\nthreaddetachofdll);break;caseDLL_PROCESS_DETACH:printf(\nprocessdetachofdll);break;}returnTRUE;}DllMain函数在DLL被加载和卸载时被调用，在单个线程启动和终止时，DLLMain函数也被调用，ul_reason_for_call指明了被调用的原因。原因共有4种，即PROCESS_ATTACH、PROCESS_DETACH、THREAD_ATTACH和THREAD_DETACH，以switch语句列出。来仔细解读一下DllMain的函数头BOOLAPIENTRYDllMain(HANDLEhModule,WORDul_reason_for_call,LPVOIDlpReserved)。APIENTRY被定义为__stdcall，它意味着这个函数以标准Pascal的方式进行调用，也就是WINAPI方式；进程中的每个DLL模块被全局唯一的32字节的HINSTANCE句柄标识，只有在特定的进程内部有效，句柄代表了DLL模块在进程虚拟空间中的起始地址。在Win32中，HINSTANCE和HMODULE的值是相同的，这两种类型可以替换使用，这就是函数参数hModule的来历。执行下列代码：hDll=LoadLibrary(..\\Debug\\dllTest.dll);if(hDll!=NULL){addFun=(lpAddFun)GetProcAddress(hDll,MAKEINTRESOURCE(1));//MAKEINTRESOURCE直接使用导出文件中的序号if(addFun!=NULL){intresult=addFun(2,3);printf(\ncalladdindll:%d,result);}FreeLibrary(hDll);}我们看到输出顺序为：processattachofdllcalladdindll:5processdetachofdll这一输出顺序验证了DllMain被调用的时机。代码中的GetProcAddress(hDll,MAKEINTRESOURCE(1))值得留意，它直接通过.def文件中为add函数指定的顺序号访问add函数，具体体现在MAKEINTRESOURCE(1)，MAKEINTRESOURCE是一个通过序号获取函数名的宏，定义为（节选自winuser.h）：#def