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VC++动态链接库(DLL)编程深入浅出

7.0分
出处:软件资讯频道 时间:2011-08-04

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核心提示:如果通过VC++编写的DLL欲被其他语言编写的程序调用,应将函数的调用方式声明为__stdcall方

  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
  LIBRARY dllTest
  EXPORTS
  add @ 1
  .def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。
  4.3 DLL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:
  #pragma comment(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
  extern "C" __declspec(dllimport) add(int x,int y);
  int main(int argc, char* argv[])
  {
  int result = add(2,3);
  printf("%d",result);
  return 0;
  }

  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,#pragma comment(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,extern "C" __declspec(dllimport) add(int x,int y)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。
  4.4 DllMain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)。
  BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
  DWORD ul_reason_for_call,
  LPVOID lpReserved
  )
  {
  switch (ul_reason_for_call)
  {
  case DLL_PROCESS_ATTACH:
  printf(" process attach of dll");
  break;
  case DLL_THREAD_ATTACH:
  printf(" thread attach of dll");
  break;
  case DLL_THREAD_DETACH:
  printf(" thread detach of dll");
  break;
  case DLL_PROCESS_DETACH:
  printf(" process detach of dll");
  break;
  }
  return TRUE;
  }
  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BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, WORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved )。
  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)
  {
  int result = addFun(2, 3);
  printf(" call add in dll:%d", result);
  }
  FreeLibrary(hDll);
  }
  我们看到输出顺序为:
  process attach of dll
  call add in dll:5
  process detach of dll
  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):
  #define MAKEINTRESOURCEA(i) (LPSTR)((DWORD)((WORD)(i)))
  #define MAKEINTRESOURCEW(i) (LPWSTR)((DWORD)((WORD)(i)))
  #ifdef UNICODE
  #define MAKEINTRESOURCE MAKEINTRESOURCEW
  #else
  #define MAKEINTRESOURCE MAKEINTRESOURCEA

  4.5 __stdcall约定
  如果通过VC++编写的DLL欲被其他语言编写的程序调用,应将函数的调用方式声明为__stdcall方式,WINAPI都采用这种方式,而C/C++缺省的调用方式却为__cdecl。__stdcall方式与__cdecl对函数名最终生成符号的方式不同。若采用C编译方式(在C++中需将函数声明为extern "C"),__stdcall调用约定在输出函数名前面加下划线,后面加“@”符号和参数的字节数,形如_functionname@number;而__cdecl调用约定仅在输出函数名前面加下划线,形如_functionname。
  Windows编程中常见的几种函数类型声明宏都是与__stdcall和__cdecl有关的(节选自windef.h):
  #define CALLBACK __stdcall //这就是传说中的回调函数
  #define WINAPI __stdcall //这就是传说中的WINAPI
  #define WINAPIV __cdecl
  #define APIENTRY WINAPI //DllMain的入口就在这里
  #define APIPRIVATE __stdcall
  #define PASCAL __stdcall
  在lib.h中,应这样声明add函数:
  int __stdcall add(int x, int y);
  在应用工程中函数指针类型应定义为:
  typedef int(__stdcall *lpAddFun)(int, int);
  若在lib.h中将函数声明为__stdcall调用,而应用工程中仍使用typedef int (* lpAddFun)(int,int),运行时将发生错误(因为类型不匹配,在应用工程中仍然是缺省的__cdecl调用),弹出如图7所示的对话框。
  图7 调用约定不匹配时的运行错误

VC++动态链接库(DLL)编程深入浅出(下)


  图8中的那段话实际上已经给出了错误的原因,即“This is usually a result of …”。

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