Visual C++程序設(shè)計教程（第二版）課件：動態(tài)鏈接庫

動態(tài)鏈接庫

13.1DLL基礎(chǔ)知識本節(jié)講述DLL的基礎(chǔ)知識。13.1.1DLL概述 Windows系統(tǒng)平臺上提供了一種完全不同的有效的編程和運行環(huán)境，可以將獨立的程序模塊創(chuàng)建為較小的DLL(DynamicLinkableLibrary)文件，并可對它們單獨編譯和測試。在運行時，只有當(dāng)EXE程序確實要調(diào)用這些DLL模塊的情況下，系統(tǒng)才會將它們裝載到內(nèi)存空間中。這種方式不僅減少了EXE文件的大小和對內(nèi)存空間的需求，而且使這些DLL模塊可以同時被多個應(yīng)用程序使用。Windows自己就將一些主要的系統(tǒng)功能以DLL模塊的形式實現(xiàn)。13.1.2認(rèn)清DLL與LIB DLL與LIB的相似之處是它們都是將一部分可執(zhí)行代碼以及數(shù)據(jù)放在庫中供用戶程序使用，而且在使用時，這些代碼就象是用戶程序本身的一部分。LIB文件是靜態(tài)鏈接庫文件，在其中放置了許多的函數(shù)和變量。其中一部分函數(shù)和變量是供內(nèi)部使用的，在接口中不可見，即沒有輸出；另一部分是供接口使用的（當(dāng)然內(nèi)部函數(shù)也可以使用），外部可見，從而應(yīng)用程序可以調(diào)用這些輸出的函數(shù)和變量。在DLL中同樣包括許多變量和函數(shù)，也分為內(nèi)部變量、函數(shù)和外部接口函數(shù)、變量。對于內(nèi)部的函數(shù)和變量，供DLL自己調(diào)用，因此并不包含名稱，只使用地址；對于供外部調(diào)用的函數(shù)和變量，在內(nèi)部的時候也使用地址，只是在頭文件中包含了輸出變量和函數(shù)的名稱，而且包含了這些名稱所對應(yīng)的地址，即將名稱和地址對應(yīng)起來。通過這些名稱就可以查找對應(yīng)變量和函數(shù)的地址（函數(shù)的地址是指函數(shù)入口點的地址）。13.1.3認(rèn)清DLL與EXEDLL和EXE都是Windows下的可執(zhí)行模塊，在對應(yīng)的文件結(jié)構(gòu)上，它們也類似的：具有文件頭，重定位信息表，導(dǎo)入動態(tài)庫表等，另外，DLL作為供程序調(diào)用的服務(wù)者，文件中還包含導(dǎo)出的函數(shù)表和變量表。DLL是服務(wù)的提供者，主要用來提供輸出變量和函數(shù)供別的程序調(diào)用，在DLL被裝入的時候，以及進(jìn)程中創(chuàng)建線程的時候，Windows都會以不同的參數(shù)調(diào)用入口點函數(shù)，然后該函數(shù)進(jìn)行某些初始化工作后返回，DLL的執(zhí)行就停止了。Windows并不為DLL創(chuàng)建單獨的進(jìn)程空間，而是將其裝入共享地址，然后將其映射到不同的進(jìn)程供進(jìn)程調(diào)用，從而達(dá)到代碼共享的目的。EXE是DLL所提供服務(wù)的使用者，調(diào)用DLL中的輸出的函數(shù)和變量，每一個EXE在運行的時候，Windows均為它創(chuàng)建單獨的進(jìn)程環(huán)境，包括進(jìn)程地址空間，EXE就在它的地址空間中運行，對別的進(jìn)程是不透明的，因此也就無法為別的進(jìn)程調(diào)用，因此在許多情況下只能使用DLL來實現(xiàn)某些功能。13.1.4DLL的兩種動態(tài)鏈接方法加載時動態(tài)鏈接 由編譯系統(tǒng)完成對DLL的加載和應(yīng)用程序結(jié)束時DLL卸載的編碼（如還有其它程序使用該DLL，則Windows對DLL的應(yīng)用記錄減1，直到所有相關(guān)程序都結(jié)束對該DLL的使用時才釋放它），簡單實用，但不夠靈活，只能滿足一般要求。運行時動態(tài)鏈接 是由編程者用API函數(shù)加載和卸載DLL來達(dá)到調(diào)用DLL的目的，使用上較復(fù)雜，但能更加有效地使用內(nèi)存，是編制大型應(yīng)用程序時的重要方式。13.2DLL入/出口函數(shù) Win32DLL與Win16DLL有很大的區(qū)別，這主要是由操作系統(tǒng)的設(shè)計思想決定的。一方面，在Win16DLL中程序入口點函數(shù)和出口點函數(shù)（LibMain和WEP）是分別實現(xiàn)的；而在Win32DLL中卻由同一函數(shù)DLLMain來實現(xiàn)。無論何時，當(dāng)一個進(jìn)程或線程載入和卸載DLL時，都要調(diào)用該函數(shù)。13.2.1DllMain函數(shù)

每一個DLL必須有一個入口點，DLLMain是一個缺省的入口函數(shù)。DLLMain負(fù)責(zé)初始化(Initialization)和結(jié)束(Termination)工作，每當(dāng)一個新的進(jìn)程或者該進(jìn)程的新的線程訪問DLL時，或者訪問DLL的每一個進(jìn)程或者線程不再使用DLL或者結(jié)束時，都會調(diào)用DLLMain。但是，使用TerminateProcess或TerminateThread結(jié)束進(jìn)程或者線程，不會調(diào)用DLLMain。13.2.2MFCAppWizard生成的RegularDLL入／出口 MFCAppWizard生成的RegularDLL在后面的章節(jié)會有介紹，這里只討論它的入/出口點問題。 每個RegularDLL都有MFCAppWizard自動生成的CWinApp派生類的對象，與其它MFC應(yīng)用程序一樣，它是在CWinApp派生類的成員函數(shù)InitInstance和ExitInstance完成初始化和終止的工作。 實際上，MFC提供了一個基本的DllMain函數(shù)，在這種DLL中不必自己編寫DllMain函數(shù)，由MFC提供的這個函數(shù)在裝載DLL的時候調(diào)用InitInstance函數(shù)，而在DLL退出的時候調(diào)用ExitInstance函數(shù)。所需要完成的初始化和終止的工作需要在這兩個函數(shù)中完成。13.3從DLL中導(dǎo)出函數(shù)

關(guān)于DLL的函數(shù)動態(tài)鏈接庫中定義有兩種函數(shù)：導(dǎo)出函數(shù)（exportfunction）和內(nèi)部函數(shù)（internalfunction）。導(dǎo)出函數(shù)可以被其它模塊調(diào)用，內(nèi)部函數(shù)在定義它們的DLL程序內(nèi)部使用。13.3.1使用DEF文件導(dǎo)出函數(shù)

模塊定義文件（.DEF）是一個或多個用于描述DLL屬性的模塊語句組成的文本文件，每個DEF文件至少必須包含以下模塊定義語句：第一個語句必須是LIBRARY語句，指出DLL的名字；

EXPORTS語句列出被導(dǎo)出函數(shù)的名字；將要輸出的函數(shù)修飾名羅列在EXPORTS之下，這個名字必須與定義函數(shù)的名字完全一致，如此就得到一個沒有任何修飾的函數(shù)名了?？梢允褂肈ESCRIPTION語句描述DLL的用途（此句可選）；“；”對一行進(jìn)行注釋（可選）。13.3.2使用關(guān)鍵字_declspec（dllexport）

使用MFC提供的修飾符號_declspec（DLLexport）在要輸出的函數(shù)、類、數(shù)據(jù)的聲明前加上_declspec（DLLexport）的修飾符，表示輸出。__declspec（DLLexport）在C調(diào)用約定、C編譯情況下可以去掉輸出函數(shù)名的下劃線前綴。extern"C"使得在C++中使用C編譯方式成為可能。在C++下定義C函數(shù)，需要加extern"C"關(guān)鍵詞。用extern"C"來指明該函數(shù)使用C編譯方式。輸出的C函數(shù)可以從C代碼里調(diào)用。13.3.3使用AFX_EXT_CLASS導(dǎo)出 MFC擴(kuò)展DLL使用AFX_EXT_CLASS來導(dǎo)出類，鏈接這種DLL的應(yīng)用程序或其他DLL使用這個宏來導(dǎo)入類。 如果用于DLL應(yīng)用程序的實現(xiàn)中，則表示輸出；如果用于使用DLL的應(yīng)用程序中，則表示輸入。要輸出整個的類，對類使用_declspec（_DLLexpot）；要輸出類的成員函數(shù)，則對該函數(shù)使用_declspec（_DLLexport）。13.4DLL中的數(shù)據(jù)和內(nèi)存13.4.1DLL多進(jìn)程間的數(shù)據(jù)共享 DLL被多個進(jìn)程調(diào)用，它的代碼從而被映射到不同的進(jìn)程內(nèi)存空間之中，DLL共享數(shù)據(jù)也盡量只在系統(tǒng)中有一個拷貝，這是通過COPY-ON-WRITE技術(shù)實現(xiàn)的。 使用共享數(shù)據(jù)段，首先需要把欲放入數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)定義在特定的數(shù)據(jù)段中，然后在說明這個數(shù)據(jù)段是共享數(shù)據(jù)段就可以了。13.4.2DLL進(jìn)程中多線程間的數(shù)據(jù)隔離 WindowsAPI提供了進(jìn)程中多線程數(shù)據(jù)分離的一系列TLS(ThreadLocalStorage)函數(shù)，這是進(jìn)程內(nèi)線程隔離的解決方法，TLS函數(shù)集共有四個函數(shù)：DWORDTlsAlloc(VOID);BOOLTlsFree(DWORDdwTlsIndex);LPVOIDTlsGetValue(DWORDdwTlsIndex);BOOLTlsSetValue(DWORDdwTlsIndex,LPVOIDlpTlsValue);

函數(shù)TlsAlloc用來分配線程局部變量索引，它的返回值是后面三個函數(shù)的參數(shù)dwTlsIndex。而函數(shù)TlsFree負(fù)責(zé)釋放線程變量索引。所以這兩個函數(shù)應(yīng)該在副線程創(chuàng)建之前的主線程中調(diào)用。在DLL模塊中，就是在入口點函數(shù)被參數(shù)調(diào)用時候使用。 線程運行過程中，可以使用函數(shù)TlsGetValue和TlsSetValue根據(jù)線程變量的索引號存取各自的數(shù)據(jù)指針，并存取到各自的數(shù)據(jù)。13.5幾種常用的DLL MFC中的DLLa、Non-MFCDLL:指的是不用MFC的類庫結(jié)構(gòu)，直接用C語言寫的DLL，其輸出的函數(shù)一般用的是標(biāo)準(zhǔn)C接口，并能被非MFC的應(yīng)用程序所調(diào)用。13.5.1Win32DLL VC6支持自動生成的Win32DLL和MFCAppWizardDLL，其中自動生成的Win32DLL共包括三種DLL工程。從FILE|NEW菜單項，選擇對話框中的Projects選項卡，圖13.1

選中Win32Dynamic-LinkLiabrary，輸入工程名，點擊OK按鈕后，彈出如下對話框圖13.2所示：選擇所要生成的Win32DLL類型了。13.5.2RegularstaticallylinkedtoMFCDLL

在VC6中有三種形式的MFCDLL（在該DLL中可以使用和繼承已有的MFC類）可供選擇，即RegularstaticallylinkedtoMFCDLL（標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)鏈接MFCDLL）和RegularusingthesharedMFCDLL（標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)鏈接MFCDLL）以及ExtensionMFCDLL（擴(kuò)展MFCDLL）。 第一種DLL的特點是，在編譯時把使用的MFC代碼加入到DLL中，因此，在使用該程序時不需要其他MFC動態(tài)鏈接類庫的存在，但占用磁盤空間比較大；13.5.3RegularusingthesharedMFCDLL

第二種DLL的特點是：在運行時，動態(tài)鏈接到MFC類庫，因此減少了空間的占用，但是在運行時卻依賴于MFC動態(tài)鏈接類庫。動態(tài)鏈接到MFC的規(guī)則DLL應(yīng)用程序里頭的輸出函數(shù)可以被任意Win32程序使用，包括使用MFC的應(yīng)用程序。但是，所有從DLL輸出的函數(shù)應(yīng)該以如下語句開始：AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState())此語句用來正確地切換MFC模塊狀態(tài)。13.5.4MFCExtensionDLL

第三種DLL的特點類似于第二種，作為MFC類庫的擴(kuò)展，只能被MFC程序使用。

ExtensionDLL用來實現(xiàn)從MFC所繼承下來的類的重新利用，就是說，用這種類型的動態(tài)連接庫，可以用來輸出一個從MFC所繼承下來的類。它輸出的函數(shù)僅可以被使用MFC且動態(tài)鏈接到MFC的應(yīng)用程序使用?？梢詮腗FC繼承所想要的，更適于用戶自己用的類，并把它提供給應(yīng)用程序。也可隨意的給應(yīng)用程序提供MFC或MFC繼承類的對象指針。ExtensionDLL使用MFC的動態(tài)連接版本所創(chuàng)建的，并且它只被用MFC類庫所編寫的應(yīng)用程序所調(diào)用。13.6DLL的調(diào)用和調(diào)試13.6.1VC對DLL的調(diào)用

系統(tǒng)運行一個調(diào)用DLL的程序時，將在以下位置查找該DLL：1．包含EXE文件的目錄2．進(jìn)程的當(dāng)前工作目錄3．Windows系統(tǒng)目錄4．Windows目錄5．列在Path環(huán)境變量中的一系列目錄 若找不到該文件，系統(tǒng)將顯示對話框提示并終止程序的執(zhí)行，13.6.2VB對DLL的調(diào)用

在VB中調(diào)用WindowsDLL之前，必須在Standard（代碼）模塊的Declarations段中加一個特殊的聲明。對于一個DLL或API函數(shù)，Declare語句是Windows所必需的，這一點很重要。并且在32位版的VB中動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)對條件是很敏感的。13.6.3DLL的調(diào)試 DLL的調(diào)試有很多中方法，但都需要把DLL工程生成的后綴名為.dll的文件放在執(zhí)行它的應(yīng)用程序可以找到的目錄中。這可以有很多中方法，手工也行的。 應(yīng)用VC可以很容易地調(diào)試DLL，只要從DLL工程中運行調(diào)試程序即可。當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)試DLL的時候，調(diào)試程序會跳出如下對話框圖13.5。13.7DLL例程13.7.1使用已有的DLL

本例程將通過調(diào)用DLL來實現(xiàn)程序的隱藏，即不顯示程序窗口，程序不顯示在任務(wù)欄上，在按下Ctrl+Alt+Del鍵后出現(xiàn)的任務(wù)列表中也不顯示。 首先創(chuàng)建工程：1．在VC++集成開發(fā)環(huán)境中，通過菜單File|New，彈出New對話框；2．在Projects選項卡中選擇MFCAppWizard（exe），在Projectname中輸入“Eg13_1”Location讀者可以自己選擇；3．按下OK按鈕，在彈出的MFCAppWizardStep-1對話框中選擇程序框架為單文檔框架，即選中SingleDocument；4．按下OK按鈕，在彈出的NewProjectInformation對話框中按下OK按鈕后等待創(chuàng)建完相應(yīng)的工程。參考課本260頁13.7.2資源DLL本例程將建立兩個DLL文件以實現(xiàn)自己的雙語菜單。首先創(chuàng)建工程Eg13_2：1．在VC++集成開發(fā)環(huán)境中，通過菜單File|New，彈出New對話框；2．在Projects選項卡中選擇MFCAppWizard（exe），在Projectname中輸入“Eg13_2”Location讀者可以自己選擇；3．按下OK按鈕，在彈出的MFCAppWizardStep-1對話框中選擇程序框架為單文檔框架，即選中SingleDocument；4．按下Finish按鈕，在彈出的NewProjectInformation對話框中按