C語言dll檔案的說明以及生成、使用方法

　　最近在搞一些小項目，由于要涉及到跟其它語言進行互動，動态連結庫變成了不二的選擇。為此也查閱了很多資料，将動态連結庫的相關知識在此做一個整理。

　　一、動态連結庫概述

　　動态連結庫（Dynamic Link Library ）是一種不可執行的二進制程式檔案，它允許多個程式共享執行特殊任務所必需的代碼和其他資源。Windows 中，DLL 多數情況下是帶有 ".dll" 擴充名的檔案，但也可能是 ".ocx"或其他擴充名；Linux系統中常常是 ".so" 的檔案。動态連結提供了一種方法，使程序可以調用不屬于其可執行代碼的函數。函數的可執行代碼位于一個 DLL 檔案中，該 DLL 包含一個或多個已被編譯、連結并與使用它們的程序分開存儲的函數。DLL 還有助于共享資料和資源。多個應用程式可同時通路記憶體中單個 DLL 副本的内容。使用動态連結庫可以更為容易地将更新應用于各個子產品，而不會影響該程式的其他部分。是開發大型項目必不可少的部分。

　　二、優缺點

　　優點：（1）節省記憶體和代碼重用：當多個程式使用同一個函數庫時，DLL可以減少在磁盤和實體記憶體中加載代碼的重複量，且有助于代碼的重用。

　　　　　（2）子產品化：DLL有助于促進子產品式程式開發。子產品化允許僅僅更改幾個應用程式共享使用的一個DLL中的代碼和資料而不需要更改應用程式自身。适用于大規模的軟體開發，使開發過程獨立、耦合度小，便于不同開發者和開發組織之間進行開發和測試。這種子產品化的基本形式允許如Microsoft Office、Microsoft Visual Studio、甚至windows自身這樣大的應用程式使用較為緊湊的更新檔和服務包。

　　　　   （3）擴充了應用程式的特性，使用dll檔案可以使得應用程式能很友善的進行功能的擴充，很多程式的插件機制就是通過dll檔案實作的。

　　　　　（4）可以用多種語言來編譯和調用，由于各種語言都有自己獨特的開發優勢，在處理某類事務方面具有着獨特的優勢，是以在多種語言程式設計的過程中，可以利用dll檔案作為橋梁，可以發揮多種語言的優點。

　　缺點：DLL Hell：即DLL地獄，指幾個應用程式在使用同一個共享的DLL庫時發生版本沖突。

　　究其原因，八個字：成也共用，敗也共用。因為DLL Hell正是由于動态連結庫可與其他程式共用函數、資源所導緻。

　　主要有兩種情況：

　　設想這樣一個場景：程式A會使用1.0版本的動态連結庫X，則在程式A安裝到系統時，會同時安裝該1.0版本的動态連結庫X。假設另一個程式B也會使用到動态連結庫X，那麼程式B直接複制到硬碟中即可正常運作，因為動态連結庫已經存在于系統中。然而有一天，另一程式C也要使用動态連結庫X，但是由于程式C開發的時間較晚，其需要較新版本---2.0版本的動态連結庫X。則在程式C被安裝到系統時，2.0版本的動态連結庫X 也必須随之安裝到系統中，此時系統中1.0版本的動态連結庫将被2.0版本所取代（替換）。

　　情況1：新版本的動态連結庫不相容舊版本。如，A何B需要X所提供的功能，在更新到2.0後，新版本的X竟然把此功能取消了（很難想象吧，呵呵但有時候就是如此....）。則此時雖然C能正常運作，但A和B均無法工作了。

　　情況2：新版本的動态連結庫相容舊版本，但是存在一個bug。

　　三、入口點

　　就跟應用程式的main函數一樣，dll檔案也有入口函數，叫做DllMain(),它的原型是這樣的：

1 BOOL APIENTRY DllMain(
 2     HANDLE hModule,             // DLL子產品的句柄
 3     DWORD ul_reason_for_call,   // 調用本函數的原因
 4     LPVOID lpReserved           // 保留
 5 ) {
 6     switch (ul_reason_for_call)
 7     {
 8         case DLL_PROCESS_ATTACH:
 9             //程序正在加載本DLL
10         break;
11         case DLL_THREAD_ATTACH:
12             //一個線程被建立
13         break;
14         case DLL_THREAD_DETACH:
15             //一個線程正常退出
16         break;
17         case DLL_PROCESS_DETACH:
18             //程序正在解除安裝本DLL
19         break;
20     }
21     return TRUE;            //傳回TRUE,表示成功執行本函數
22 }      

　　入口點函數隻應執行簡單的初始化任務，不應調用任何其他 DLL 加載函數或終止函數。例如，在入口點函數中，不應直接或間接調用 LoadLibrary 函數或LoadLibraryEx 函數。此外，不應在程序終止時調用 FreeLibrary函數。

　　四、生成DLL檔案

　　下面來生成一個DLL檔案，為友善起見，隻定義一個簡單函數。

　　生成DLL檔案需要用到兩個檔案，一個頭檔案，dll_add.h，和一個源檔案，dll_add.c

　　頭檔案内容：

1 #ifndef _DLL_DEMO_H_
2 #define _DLL_DEMO_H_
3 #ifdef DLLDEMO_EXPORTS
4 #define DLL_DEMO _declspec( dllexport )
5 #else
6 #define DLL_DEMO _declspec(dllimport)
7 #endif
8 extern "C" DLL_DEMO int Add(int a, int b);
9 #endif      

　　源檔案内容：

1 #include "dll_demo.h"
2 
3 int Add(int a, int b)
4 {
5     return (a + b);
6 }      

　　這裡因為不需要對函數載入與解除安裝作特殊處理，是以可以不使用入口函數。

　　使用的是vs2015，在debug模式或者release模式下調試後會在相應目錄下生成dll檔案，即可使用。

　　五、調用DLL檔案

　　生成DLL自然是為了調用，調用DLL有兩種方式。

　　靜态調用：使用.h+.lib+.dll

　　

1 #include <windows.h>
 2 #include <iostream>
 3 #include "DLL_DEMO.h"
 4 using namespace std;
 5 #pragma comment(lib, "DLL_DEMO.lib")
 6 
 7 extern "C" _declspec(dllimport) int Add(int a, int b);
 8 int main(int argc, char *argv[])
 9 {
10     cout << Add(2, 3) << endl;
11     system("pause");
12     return 0;
13 }      

　　把頭檔案和lib檔案、dll檔案都放到跟源檔案同一目錄下即可使用。當然，路徑可以重新設定。

　　動态調用：僅使用dll檔案

1 #include <windows.h>
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4 typedef int (*AddFunc)(int a, int b);
 5 int main(int argc, char *argv[])
 6 {
 7       HMODULE hDll = LoadLibrary(L"DLL_DEMO.dll");
 8       if (hDll != NULL)
 9       {
10             AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hDll, "Add");
11             if (add != NULL)
12             {
13                   cout<<add(2, 3)<<endl;
14             }
15             FreeLibrary(hDll);
16       }
17 }      

　　在字元串前加一個L作用: unicode字元集是兩個位元組組成的。L告示編譯器使用兩個位元組的 unicode 字元集。

　　也可以使用dll來實作類和變量的共享，還可以實作記憶體共享，因為研究不多，是以這裡暫不介紹。

真正重要的東西，用眼睛是看不見的。