C语言dll文件的说明以及生成、使用方法

　　最近在搞一些小项目，由于要涉及到跟其它语言进行交互，动态链接库变成了不二的选择。为此也查阅了很多资料，将动态链接库的相关知识在此做一个整理。

　　一、动态链接库概述

　　动态链接库（Dynamic Link Library ）是一种不可执行的二进制程序文件，它允许多个程序共享执行特殊任务所必需的代码和其他资源。Windows 中，DLL 多数情况下是带有 ".dll" 扩展名的文件，但也可能是 ".ocx"或其他扩展名；Linux系统中常常是 ".so" 的文件。动态链接提供了一种方法，使进程可以调用不属于其可执行代码的函数。函数的可执行代码位于一个 DLL 文件中，该 DLL 包含一个或多个已被编译、链接并与使用它们的进程分开存储的函数。DLL 还有助于共享数据和资源。多个应用程序可同时访问内存中单个 DLL 副本的内容。使用动态链接库可以更为容易地将更新应用于各个模块，而不会影响该程序的其他部分。是开发大型项目必不可少的部分。

　　二、优缺点

　　优点：（1）节省内存和代码重用：当多个程序使用同一个函数库时，DLL可以减少在磁盘和物理内存中加载代码的重复量，且有助于代码的重用。

　　　　　（2）模块化：DLL有助于促进模块式程序开发。模块化允许仅仅更改几个应用程序共享使用的一个DLL中的代码和数据而不需要更改应用程序自身。适用于大规模的软件开发，使开发过程独立、耦合度小，便于不同开发者和开发组织之间进行开发和测试。这种模块化的基本形式允许如Microsoft Office、Microsoft Visual Studio、甚至windows自身这样大的应用程序使用较为紧凑的补丁和服务包。

　　　　   （3）扩展了应用程序的特性，使用dll文件可以使得应用程序能很方便的进行功能的扩展，很多程序的插件机制就是通过dll文件实现的。

　　　　　（4）可以用多种语言来编译和调用，由于各种语言都有自己独特的开发优势，在处理某类事务方面具有着独特的优势，所以在多种语言编程的过程中，可以利用dll文件作为桥梁，可以发挥多种语言的优点。

　　缺点：DLL Hell：即DLL地狱，指几个应用程序在使用同一个共享的DLL库时发生版本冲突。

　　究其原因，八个字：成也共用，败也共用。因为DLL Hell正是由于动态链接库可与其他程序共用函数、资源所导致。

　　主要有两种情况：

　　设想这样一个场景：程序A会使用1.0版本的动态链接库X，则在程序A安装到系统时，会同时安装该1.0版本的动态链接库X。假设另一个程序B也会使用到动态链接库X，那么程序B直接复制到硬盘中即可正常运行，因为动态链接库已经存在于系统中。然而有一天，另一程序C也要使用动态链接库X，但是由于程序C开发的时间较晚，其需要较新版本---2.0版本的动态链接库X。则在程序C被安装到系统时，2.0版本的动态链接库X 也必须随之安装到系统中，此时系统中1.0版本的动态链接库将被2.0版本所取代（替换）。

　　情况1：新版本的动态链接库不兼容旧版本。如，A何B需要X所提供的功能，在升级到2.0后，新版本的X竟然把此功能取消了（很难想象吧，呵呵但有时候就是如此....）。则此时虽然C能正常运行，但A和B均无法工作了。

　　情况2：新版本的动态链接库兼容旧版本，但是存在一个bug。

　　三、入口点

　　就跟应用程序的main函数一样，dll文件也有入口函数，叫做DllMain(),它的原型是这样的：

 1 BOOL APIENTRY DllMain(
 2     HANDLE hModule,             // DLL模块的句柄
 3     DWORD ul_reason_for_call,   // 调用本函数的原因
 4     LPVOID lpReserved           // 保留
 5 ) {
 6     switch (ul_reason_for_call)
 7     {
 8         case DLL_PROCESS_ATTACH:
 9             //进程正在加载本DLL
10         break;
11         case DLL_THREAD_ATTACH:
12             //一个线程被创建
13         break;
14         case DLL_THREAD_DETACH:
15             //一个线程正常退出
16         break;
17         case DLL_PROCESS_DETACH:
18             //进程正在卸载本DLL
19         break;
20     }
21     return TRUE;            //返回TRUE,表示成功执行本函数
22 }

　　入口点函数只应执行简单的初始化任务，不应调用任何其他 DLL 加载函数或终止函数。例如，在入口点函数中，不应直接或间接调用 LoadLibrary 函数或LoadLibraryEx 函数。此外，不应在进程终止时调用 FreeLibrary函数。

　　四、生成DLL文件

　　下面来生成一个DLL文件，为方便起见，只定义一个简单函数。

　　生成DLL文件需要用到两个文件，一个头文件，dll_add.h，和一个源文件，dll_add.c

　　头文件内容：

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

　　源文件内容：

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

　　这里因为不需要对函数载入与卸载作特殊处理，所以可以不使用入口函数。

　　使用的是vs2015，在debug模式或者release模式下调试后会在相应目录下生成dll文件，即可使用。

　　五、调用DLL文件

　　生成DLL自然是为了调用，调用DLL有两种方式。

　　静态调用：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 }

　　把头文件和lib文件、dll文件都放到跟源文件同一目录下即可使用。当然，路径可以重新设置。

　　动态调用：仅使用dll文件

 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 }

　　在字符串前加一个L作用: unicode字符集是两个字节组成的。L告示编译器使用两个字节的 unicode 字符集。

　　也可以使用dll来实现类和变量的共享，还可以实现内存共享，因为研究不多，所以这里暂不介绍。