DLL头文件的格式和应用

DLL头文件的格式和应用
作者：武汉市东湖中学朱海清孟学桢
1、DLL的起源
动态链接库（DLL）是从C语言函数库和Pascal库单元的概念发展而来的。

所有的C语言标准库函数都存放在某一函数库中。

在链接应用程序的过程中，链接器从库文件中拷贝程序调用的函数代码，并把这些函数代码添加到可执行文件中。

这种方法同只把函数储存在已编译的OBJ文件中相比更有利于代码的重用。

但随着Windows这样的多任务环境的出现，函数库的方法显得过于累赘。

如果为了完成屏幕输出、消息处理、内存管理、对话框等操作，每个程序都不得不拥有自己的函数，那么Windows程序将变得非常庞大。

Windows的发展要求允许同时运行的几个程序共享一组函数的单一拷贝。

动态链接库就是在这种情况下出现的。

动态链接库不用重复编译或链接，一旦装入内存，DLL函数可以被系统中的任何正在运行的应用程序软件所使用，而不必再将DLL函数的另一拷贝装入内存。

2、DLL中函数的声明
根据微软DLL的编写和调用规范，在DLL中，声明和定义导出函数时，需要在函数前使用__declspec(dllexport)关键字，以表明该函数是DLL的导出函数；在DLL的隐式调用方式中，应用程序在调用导出函数时，必须使用
__declspec(dllimport)关键字先声明导入的函数。

这种导入和导出函数的声明方法也符合C/C++的函数的先声明再调用的调用规范。

3、DLL导出函数的链接类别及引用方式
导出函数在编译、链接过程中，可以采用C链接和C++链接两种方式，当采用C链接时，编译器不更改导出函数的名称，与之相反，当采用C++链接时，编译器则更改导出函数的名称。

导出函数可以使用C语言编写，也可以使用C++语言编写。

对于采用C语言编写的执行文件而言，如果调用采用C++语言编写的导出函数，应当强制指定使用C链接而不是C++链接生成导出函数库；而对于采用C++语言编写的执行文件而言，如果调用采用C语言编写的导出函数，应当强制指定使用C链接生成导出函数库。

根据编译器规范，指定、声明函数使用C链接，则应当在函数声明前使用关键字extern "C"。

通常情况下，为了确保不同的语言编写的可执行模块都能够正确地访问到导
出函数，习惯上都采用extern "C"来指定导出函数采用C链接方式。

4、DLL头文件格式
在实际的编程中，通常都是把导出函数的声明统一放在一个头文件中，而其定义则根据需要分布在不同的CPP文件中，这样的实现方式比较方便对文件及其功能的管理和维护。

因此，DLL头文件的格式如下：
#ifndef _DLLMODULENAME_H
#define _DLLMODULENAME_H
．．．．．．
/*
* if using C++ Compiler to compile the file, adopting C linkage mode
*/
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// macro define __declspec(dllexport)
#define DLLMODULENAME_LIB_API __declspec(dllexport)
// define export functions
DLLMODULENAME_LIB_API returntype FuncName (parameters);
// ... more declarations as needs
#undef DLLMODULENAME_LIB_API
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
根据微软DLL隐式调用的规范，在使用导出函数前，应当首先声明该导出函数。

在实际编程中，大多采用在一个头文件中，统一声明程序运行中调用到的DLL导出函数，然后在所有调用DLL导出函数的文件中，包含该头文件的方式。

因此导出函数的引入头文件格式如下：
#ifndef _IMPORTFUNC_H
#define _IMPORTFUNC_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// macro define __declspec(dllimport)
#define DLLMODULENAME_LIB_API __declspec(dllimport)
// define export functions
DLLMODULENAME_LIB_API returntype FuncName (parameters);
// ... more declarations as needs
#undef DLLMODULENAME_LIB_API
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
从上述阐述可以看出，对于DLL导出函数而言，在DLL头文件中声明了一次，而在隐式调用时，又声明了一次，为消除这种重复声明和减少文件数量，实际应用中通常将两个头文件合并成一个DLL头文件，同时定义一个宏，用于控制函数处于导出声明或调用导入声明状态。

对于DLL定义文件，在包含DLL头文件之前，首先定义一个控制宏，用于声明所有的函数为导出函数；而在隐式调用中，在包含DLL头文件时不需要定义控制宏，用于声明所有的函数为导入函数。

因此最终的DLL头文件格式如下：
#ifndef _DLLMODULENAME_H
#define _DLLMODULENAME_H
#include <>
#include ""
/*
* if using C++ Compiler to compile the file, adopting C linkage mode
*/
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// according to the control macro, deciding whether export or import functions
#ifdef _DLLMODULENAME_
#define DLLMODULENAME_LIB_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLLMODULENAME_LIB_API __declspec(dllimport)
#endif
// functions declarations
DLLMODULENAME_LIB_API returntype FuncName (parameters);
// ... more declarations as needs
#undef DLLMODULENAME_LIB_API
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
5、DLL头文件的使用
DLL导出函数的链接、导入、导出指示符在函数第一次声明时确定，在以后的函数声明和定义时，函数都接受第一次函数的链接、导入、导出声明，不必再次对函数作链接、导入、导出声明，因此DLL导出函数的定义文件中，可以使
用如下的编码格式：
/*
* ensure compiler to compile correctly, through including * the precompiled headers, or else resulting in C1010 error */
#include "stdafx.h"
#define _DLLMODULENAME_
#include "dllmodulename.h"
returntype FuncName (parameters)
{
// function body
}
// other functions definitions
而在调用文件中，只需要包含头文件即可，即使用#include "dllmodulename.h"语句实现对DLL导出函数的导入声明。