Visual C++程序設計教程（第二版）課件：動態(tài)鏈接庫

動態(tài)鏈接庫

13.1DLL基礎知識本節(jié)講述DLL的基礎知識。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EXE程序確實要調用這些DLL模塊的情況下，系統(tǒng)才會將它們裝載到內存空間中。這種方式不僅減少了EXE文件的大小和對內存空間的需求，而且使這些DLL模塊可以同時被多個應用程序使用。Windows自己就將一些主要的系統(tǒng)功能以DLL模塊的形式實現。13.1.2認清DLL與LIB DLL與LIB的相似之處是它們都是將一部分可執(zhí)行代碼以及數據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和變量。其中一部分函數和變量是供內部使用的，在接口中不可見，即沒有輸出；另一部分是供接口使用的（當然內部函數也可以使用），外部可見，從而應用程序可以調用這些輸出的函數和變量。在DLL中同樣包括許多變量和函數，也分為內部變量、函數和外部接口函數、變量。對于內部的函數和變量，供DLL自己調用，因此并不包含名稱，只使用地址；對于供外部調用的函數和變量，在內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的名稱，而且包含了這些名稱所對應的地址，即將名稱和地址對應起來。通過這些名稱就可以查找對應變量和函數的地址（函數的地址是指函數入口點的地址）。13.1.3認清DLL與EXEDLL和EXE都是Windows下的可執(zhí)行模塊，在對應的文件結構上，它們也類似的：具有文件頭，重定位信息表，導入動態(tài)庫表等，另外，DLL作為供程序調用的服務者，文件中還包含導出的函數表和變量表。DLL是服務的提供者，主要用來提供輸出變量和函數供別的程序調用，在DLL被裝入的時候，以及進程中創(chuàng)建線程的時候，Windows都會以不同的參數調用入口點函數，然后該函數進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)建單獨的進程空間，而是將其裝入共享地址，然后將其映射到不同的進程供進程調用，從而達到代碼共享的目的。EXE是DLL所提供服務的使用者，調用DLL中的輸出的函數和變量，每一個EXE在運行的時候，Windows均為它創(chuàng)建單獨的進程環(huán)境，包括進程地址空間，EXE就在它的地址空間中運行，對別的進程是不透明的，因此也就無法為別的進程調用，因此在許多情況下只能使用DLL來實現某些功能。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的加載和應用程序結束時DLL卸載的編碼（如還有其它程序使用該DLL，則Windows對DLL的應用記錄減1，直到所有相關程序都結束對該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函數加載和卸載DLL來達到調用DLL的目的，使用上較復雜，但能更加有效地使用內存，是編制大型應用程序時的重要方式。13.2DLL入/出口函數 Win32DLL與Win16DLL有很大的區(qū)別，這主要是由操作系統(tǒng)的設計思想決定的。一方面，在Win16DLL中程序入口點函數和出口點函數（LibMain和WEP）是分別實現的；而在Win32DLL中卻由同一函數DLLMain來實現。無論何時，當一個進程或線程載入和卸載DLL時，都要調用該函數。13.2.1DllMain函數

每一個DLL必須有一個入口點，DLLMain是一個缺省的入口函數。DLLMain負責初始化(Initialization)和結束(Termination)工作，每當一個新的進程或者該進程的新的線程訪問DLL時，或者訪問DLL的每一個進程或者線程不再使用DLL或者結束時，都會調用DLLMain。但是，使用TerminateProcess或TerminateThread結束進程或者線程，不會調用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應用程序一樣，它是在CWinApp派生類的成員函數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，在這種DLL中不必自己編寫DllMain函數，由MFC提供的這個函數在裝載DLL的時候調用InitInstance函數，而在DLL退出的時候調用ExitInstance函數。所需要完成的初始化和終止的工作需要在這兩個函數中完成。13.3從DLL中導出函數

關于DLL的函數動態(tài)鏈接庫中定義有兩種函數：導出函數（exportfunction）和內部函數（internalfunction）。導出函數可以被其它模塊調用，內部函數在定義它們的DLL程序內部使用。13.3.1使用DEF文件導出函數

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

使用MFC提供的修飾符號_declspec（DLLexport）在要輸出的函數、類、數據的聲明前加上_declspec（DLLexport）的修飾符，表示輸出。__declspec（DLLexport）在C調用約定、C編譯情況下可以去掉輸出函數名的下劃線前綴。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，需要加extern"C"關鍵詞。用extern"C"來指明該函數使用C編譯方式。輸出的C函數可以從C代碼里調用。13.3.3使用AFX_EXT_CLASS導出 MFC擴展DLL使用AFX_EXT_CLASS來導出類，鏈接這種DLL的應用程序或其他DLL使用這個宏來導入類。 如果用于DLL應用程序的實現中，則表示輸出；如果用于使用DLL的應用程序中，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，則對該函數使用_declspec（_DLLexport）。13.4DLL中的數據和內存13.4.1DLL多進程間的數據共享 DLL被多個進程調用，它的代碼從而被映射到不同的進程內存空間之中，DLL共享數據也盡量只在系統(tǒng)中有一個拷貝，這是通過COPY-ON-WRITE技術實現的。 使用共享數據段，首先需要把欲放入數據段的數據定義在特定的數據段中，然后在說明這個數據段是共享數據段就可以了。13.4.2DLL進程中多線程間的數據隔離 WindowsAPI提供了進程中多線程數據分離的一系列TLS(ThreadLocalStorage)函數，這是進程內線程隔離的解決方法，TLS函數集共有四個函數：DWORDTlsAlloc(VOID);BOOLTlsFree(DWORDdwTlsIndex);LPVOIDTlsGetValue(DWORDdwTlsIndex);BOOLTlsSetValue(DWORDdwTlsIndex,LPVOIDlpTlsValue);

函數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的參數dwTlsIndex。而函數TlsFree負責釋放線程變量索引。所以這兩個函數應該在副線程創(chuàng)建之前的主線程中調用。在DLL模塊中，就是在入口點函數被參數調用時候使用。 線程運行過程中，可以使用函數TlsGetValue和TlsSetValue根據線程變量的索引號存取各自的數據指針，并存取到各自的數據。13.5幾種常用的DLL MFC中的DLLa、Non-MFCDLL:指的是不用MFC的類庫結構，直接用C語言寫的DLL，其輸出的函數一般用的是標準C接口，并能被非MFC的應用程序所調用。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（標準靜態(tài)鏈接MFCDLL）和RegularusingthesharedMFCDLL（標準動態(tài)鏈接MFCDLL）以及ExtensionMFCDLL（擴展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應用程序里頭的輸出函數可以被任意Win32程序使用，包括使用MFC的應用程序。但是，所有從DLL輸出的函數應該以如下語句開始：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類庫的擴展，只能被MFC程序使用。

ExtensionDLL用來實現從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。它輸出的函數僅可以被使用MFC且動態(tài)鏈接到MFC的應用程序使用?？梢詮腗FC繼承所想要的，更適于用戶自己用的類，并把它提供給應用程序。也可隨意的給應用程序提供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類庫所編寫的應用程序所調用。13.6DLL的調用和調試13.6.1VC對DLL的調用

系統(tǒng)運行一個調用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．進程的當前工作目錄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的調用

在VB中調用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，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)鏈接庫中的函數對條件是很敏感的。13.6.3DLL的調試 DLL的調試有很多中方法，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。 應用VC可以很容易地調試DLL，只要從DLL工程中運行調試程序即可。當第一次調試DLL的時候，調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

本例程將通過調用DLL來實現程序的隱藏，即不顯示程序窗口，程序不顯示在任務欄上，在按下Ctrl+Alt+Del鍵后出現的任務列表中也不顯示。 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