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比較大應用程序都由很多模塊組成，這些模塊分別完成相對獨立的功能，它們彼此協(xié)作來完成整個軟件系統(tǒng)的工作。其中可能存在一些模塊的功能較為通用，在構造其它軟件系統(tǒng)時仍會被使用。在構造軟件系統(tǒng)時，如果將所有模塊的源代碼都靜態(tài)編譯到整個應用程序EXE文件中，會產生一些問題：一個缺點是增加了應用程序的大小，它會占用更多的磁盤空間，程序運行時也會消耗較大的內存空間，造成系統(tǒng)資源的浪費；另一個缺點是，在編寫大的EXE程序時，在每次修改重建時都必須調整編譯所有源代碼，增加了編譯過程的復雜性，也不利于階段性的單元測試。
Windows系統(tǒng)平臺上提供了一種完全不同的較有效的編程和運行環(huán)境，你可以將獨立的程序模塊創(chuàng)建為較小的DLL(Dynamic Linkable Library)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。Microsoft 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)。例如IE中的一些基本功能就是由DLL文件實現(xiàn)的，它可以被其它應用程序調用和集成。 一般來說，DLL是一種磁盤文件（通常帶有DLL擴展名），它由全局數(shù)據、服務函數(shù)和資源組成，在運行時被系統(tǒng)加載到進程的虛擬空間中，成為調用進程的一部分。如果與其它DLL之間沒有沖突，該文件通常映射到進程虛擬空間的同一地址上。DLL模塊中包含各種導出函數(shù)，用于向外界提供服務。Windows在加載DLL模塊時將進程函數(shù)調用與DLL文件的導出函數(shù)相匹配。 在Win32環(huán)境中，每個進程都復制了自己的讀/寫全局變量。如果想要與其它進程共享內存，必須使用內存映射文件或者聲明一個共享數(shù)據段。DLL模塊需要的堆棧內存都是從運行進程的堆棧中分配出來的。 DLL現(xiàn)在越來越容易編寫。Win32已經大大簡化了其編程模式，并有許多來自AppWizard和MFC類庫的支持。 一、導出和導入函數(shù)的匹配 DLL文件中包含一個導出函數(shù)表。這些導出函數(shù)由它們的符號名和稱為標識號的整數(shù)與外界聯(lián)系起來。函數(shù)表中還包含了DLL中函數(shù)的地址。當應用程序加載DLL模塊時時，它并不知道調用函數(shù)的實際地址，但它知道函數(shù)的符號名和標識號。動態(tài)鏈接過程在加載的DLL模塊時動態(tài)建立一個函數(shù)調用與函數(shù)地址的對應表。如果重新編譯和重建DLL文件，并不需要修改應用程序，除非你改變了導出函數(shù)的符號名和參數(shù)序列。 簡單的DLL文件只為應用程序提供導出函數(shù)，比較復雜的DLL文件除了提供導出函數(shù)以外，還調用其它DLL文件中的函數(shù)。這樣，一個特殊的DLL可以既有導入函數(shù)，又有導入函數(shù)。這并不是一個問題，因為動態(tài)鏈接過程可以處理交叉相關的情況。 在DLL代碼中，必須像下面這樣明確聲明導出函數(shù)： __declspec(dllexport) int MyFunction(int n); 但也可以在模塊定義(DEF)文件中列出導出函數(shù)，不過這樣做常常引起更多的麻煩。在應用程序方面，要求像下面這樣明確聲明相應的輸入函數(shù)： __declspec(dllimport) int MyFuncition(int n); 僅有導入和導出聲明并不能使應用程序內部的函數(shù)調用鏈接到相應的DLL文件上。應用程序的項目必須為鏈接程序指定所需的輸入庫（LIB文件）。而且應用程序事實上必須至少包含一個對DLL函數(shù)的調用。 二、與DLL模塊建立鏈接 應用程序導入函數(shù)與DLL文件中的導出函數(shù)進行鏈接有兩種方式：隱式鏈接和顯式鏈接。所謂的隱式鏈接是指在應用程序中不需指明DLL文件的實際存儲路徑，程序員不需關心DLL文件的實際裝載。而顯式鏈接與此相反。 采用隱式鏈接方式，程序員在建立一個DLL文件時，鏈接程序會自動生成一個與之對應的LIB導入文件。該文件包含了每一個DLL導出函數(shù)的符號名和可選的標識號，但是并不含有實際的代碼。LIB文件作為DLL的替代文件被編譯到應用程序項目中。當程序員通過靜態(tài)鏈接方式編譯生成應用程序時，應用程序中的調用函數(shù)與LIB文件中導出符號相匹配，這些符號或標識號進入到生成的EXE文件中。LIB文件中也包含了對應的DLL文件名（但不是完全的路徑名），鏈接程序將其存儲在EXE文件內部。當應用程序運行過程中需要加載DLL文件時，Windows根據這些信息發(fā)現(xiàn)并加載DLL，然后通過符號名或標識號實現(xiàn)對DLL函數(shù)的動態(tài)鏈接。 顯式鏈接方式對于集成化的開發(fā)語言（例如VB）比較適合。有了顯式鏈接，程序員就不必再使用導入文件，而是直接調用Win32 的LoadLibary函數(shù)，并指定DLL的路徑作為參數(shù)。LoadLibary返回HINSTANCE參數(shù)，應用程序在調用GetProcAddress函數(shù)時使用這一參數(shù)。GetProcAddress函數(shù)將符號名或標識號轉換為DLL內部的地址。假設有一個導出如下函數(shù)的DLL文件： extern "C" __declspec(dllexport) double SquareRoot(double d); 下面是應用程序對該導出函數(shù)的顯式鏈接的例子： typedef double(SQRTPROC)(double); HINSTANCE hInstance; SQRTPROC* pFunction; VERIFY(hInstance=::LoadLibrary("c:\\winnt\\system32\\mydll.dll")); VERIFY(pFunction=(SQRTPROC*)::GetProcAddress(hInstance,"SquareRoot")); double d=(*pFunction)(81.0);//調用該DLL函數(shù) 在隱式鏈接方式中，所有被應用程序調用的DLL文件都會在應用程序EXE文件加載時被加載在到內存中；但如果采用顯式鏈接方式，程序員可以決定DLL文件何時加載或不加載。顯式鏈接在運行時決定加載哪個DLL文件。例如，可以將一個帶有字符串資源的DLL模塊以英語加載，而另一個以西班牙語加載。應用程序在用戶選擇了合適的語種后再加載與之對應的DLL文件。 三、使用符號名鏈接與標識號鏈接 在Win16環(huán)境中，符號名鏈接效率較低，所有那時標識號鏈接是主要的鏈接方式。在Win32環(huán)境中，符號名鏈接的效率得到了改善。Microsoft現(xiàn)在推薦使用符號名鏈接。但在MFC庫中的DLL版本仍然采用的是標識號鏈接。一個典型的MFC程序可能會鏈接到數(shù)百個MFC DLL函數(shù)上。采用標識號鏈接的應用程序的EXE文件體相對較小，因為它不必包含導入函數(shù)的長字符串符號名。 四、編寫DllMain函數(shù) DllMain函數(shù)是DLL模塊的默認入口點。當Windows加載DLL模塊時調用這一函數(shù)。系統(tǒng)首先調用全局對象的構造函數(shù)，然后調用全局函數(shù)DLLMain。DLLMain函數(shù)不僅在將DLL鏈接加載到進程時被調用，在DLL模塊與進程分離時（以及其它時候）也被調用。下面是一個框架DLLMain函數(shù)的例子。 HINSTANCE g_hInstance; extern "C" int APIENTRY DllMain(HINSTANCE hInstance,DWORD dwReason,LPVOID lpReserved) { if(dwReason==DLL_PROCESS_ATTACH) { TRACE0("EX22A.DLL Initializing!\n"); //在這里進行初始化 } else if(dwReason=DLL_PROCESS_DETACH) { TRACE0("EX22A.DLL Terminating!\n"); //在這里進行清除工作 } return 1;//成功 } 如果程序員沒有為DLL模塊編寫一個DLLMain函數(shù)，系統(tǒng)會從其它運行庫中引入一個不做任何操作的缺省DLLMain函數(shù)版本。在單個線程啟動和終止時，DLLMain函數(shù)也被調用。正如由dwReason參數(shù)所表明的那樣。 五、模塊句柄 進程中的每個DLL模塊被全局唯一的32字節(jié)的HINSTANCE句柄標識。進程自己還有一個HINSTANCE句柄。所有這些模塊句柄都只有在特定的進程內部有效，它們代表了DLL或EXE模塊在進程虛擬空間中的起始地址。在Win32中，HINSTANCE和HMODULE的值是相同的，這個兩種類型可以替換使用。進程模塊句柄幾乎總是等于0x400000，而DLL模塊的加載地址的缺省句柄是0x10000000。如果程序同時使用了幾個DLL模塊，每一個都會有不同的HINSTANCE值。這是因為在創(chuàng)建DLL文件時指定了不同的基地址，或者是因為加載程序對DLL代碼進行了重定位。 模塊句柄對于加載資源特別重要。Win32 的FindResource函數(shù)中帶有一個HINSTANCE參數(shù)。EXE和DLL都有其自己的資源。如果應用程序需要來自于DLL的資源，就將此參數(shù)指定為DLL的模塊句柄。如果需要EXE文件中包含的資源，就指定EXE的模塊句柄。
但是在使用這些句柄之前存在一個問題，你怎樣得到它們呢？如果需要得到EXE模塊句柄，調用帶有Null參數(shù)的Win32函數(shù)GetModuleHandle；如果需要DLL模塊句柄，就調用以DLL文件名為參數(shù)的Win32函數(shù)GetModuleHandle。 六、應用程序怎樣找到DLL文件 如果應用程序使用LoadLibrary顯式鏈接，那么在這個函數(shù)的參數(shù)中可以指定DLL文件的完整路徑。如果不指定路徑，或是進行隱式鏈接，Windows將遵循下面的搜索順序來定位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。 這里有一個很容易發(fā)生錯誤的陷阱。如果你使用VC＋＋進行項目開發(fā)，并且為DLL模塊專門創(chuàng)建了一個項目，然后將生成的DLL文件拷貝到系統(tǒng)目錄下，從應用程序中調用DLL模塊。到目前為止，一切正常。接下來對DLL模塊做了一些修改后重新生成了新的DLL文件，但你忘記將新的DLL文件拷貝到系統(tǒng)目錄下。下一次當你運行應用程序時，它仍加載了老版本的DLL文件，這可要當心！ 七、調試DLL程序 Microsoft 的VC＋＋是開發(fā)和測試DLL的有效工具，只需從DLL項目中運行調試程序即可。當你第一次這樣操作時，調試程序會向你詢問EXE文件的路徑。此后每次在調試程序中運行DLL時，調試程序會自動加載該EXE文件。然后該EXE文件用上面的搜索序列發(fā)現(xiàn)DLL文件，這意味著你必須設置Path環(huán)境變量讓其包含DLL文件的磁盤路徑，或者也可以將DLL文件拷貝到搜索序列中的目錄路徑下。 |
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