C#调用外部dll使用方法详解

C# 调用外部dll详解
一、 DLL与应用程序
动态链接库（也称为DLL，即为“Dynamic Link Library”的缩写）是Microsoft Windows最重要的组成要素之一，打开Windows系统文件夹，你会发现文件夹中有很多DLL文件，Windows就是将一些主要的系统功能以DLL模块的形式实现。

动态链接库是不能直接执行的，也不能接收消息，它只是一个独立的文件，其中包含能被程序或其它DLL调用来完成一定操作的函数(方法。

注：C#中一般称为“方法”)，但这些函数不是执行程序本身的一部分，而是根据进程的需要按需载入，此时才能发挥作用。

DLL只有在应用程序需要时才被系统加载到进程的虚拟空间中，成为调用进程的一部分，此时该DLL 也只能被该进程的线程访问，它的句柄可以被调用进程所使用，而调用进程的句柄也可以被该DLL 所使用。

在内存中，一个DLL只有一个实例，且它的编制与具体的编程语言和编译器都没有关系，所以可以通过DLL来实现混合语言编程。

DLL函数中的代码所创建的任何对象（包括变量）都归调用它的线程或进程所有。

下面列出了当程序使用DLL 时提供的一些优点：[1]
1) 使用较少的资源
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的代码的重复量。

这不仅可以大大影响在前台运行的程序，而且可以大大影响其他在Windows 操作系统上运行的程序。

2) 推广模块式体系结构
DLL 有助于促进模块式程序的开发。

这可以帮助您开发要求提供多个语言版本的大型程序或要求具有模块式体系结构的程序。

模块式程序的一个示例是具有多个可以在运行时动态加载的模块的计帐程序。

3) 简化部署和安装
当DLL 中的函数需要更新或修复时，部署和安装DLL 不要求重新建立程序与该DLL 的链接。

此外，如果多个程序使用同一个DLL，那么多个程序都将从该更新或修复中获益。

当您使用定期更新或修复的第三方DLL 时，此问题可能会更频繁地出现。

二、 DLL的调用
每种编程语言调用DLL的方法都不尽相同，在此只对用C#调用DLL的方法进行介绍。

首先,您需要了解什么是托管,什么是非托管。

一般可以认为：非托管代码主要是基于win 32平台开发的DLL，
activeX的组件，托管代码是基于.net平台开发的。

如果您想深入了解托管与非托管的关系与区别，及它们的运行机制，请您自行查找资料，本文件在此不作讨论。

(一) 调用DLL中的非托管函数一般方法
首先，应该在C#语言源程序中声明外部方法，其基本形式是：
[DLLImport(“DLL文件”)]
修饰符extern 返回变量类型方法名称（参数列表）
其中：
DLL文件：包含定义外部方法的库文件。

修饰符：访问修饰符，除了abstract以外在声明方法时可以使用的修饰符。

返回变量类型：在DLL文件中你需调用方法的返回变量类型。

方法名称：在DLL文件中你需调用方法的名称。

参数列表：在DLL文件中你需调用方法的列表。

注意：需要在程序声明中使用System.Runtime.InteropServices命名空间。

DllImport只能放置在方法声明上。

DLL文件必须位于程序当前目录或系统定义的查询路径中（即：系统环境变量中Path所设置的路径）。

返回变量类型、方法名称、参数列表一定要与DLL文件中的定义相一致。

若要使用其它函数名，可以使用EntryPoint属性设置，如：
[DllImport("user32.dll", EntryPoint="MessageBoxA")]
static extern int MsgBox(int hWnd, string msg, string caption, int type);
其它可选的DllImportAttribute 属性：
CharSet 指示用在入口点中的字符集，如：CharSet=CharSet.Ansi；
SetLastError 指示方法是否保留Win32"上一错误"，如：SetLastError=true；ExactSpelling 指示EntryPoint 是否必须与指示的入口点的拼写完全匹配，如：ExactSpelling=false；
PreserveSig指示方法的签名应当被保留还是被转换，如：PreserveSig=true；CallingConvention指示入口点的调用约定，如：
CallingConvention=CallingConvention.Winapi；
6. 按“F5”运行该程序，并点击按钮B1，便弹出如下提示框：
(二) 动态装载、调用DLL中的非托管函数
5) 按“F7”进行编译，得到Count.dll（在工程目录下的Debug文件夹中）。

2. 用DllImport调用DLL中的count函数
1) 打开项目“Tzb”，向“Form1”窗体中添加一个按钮。

2) 改变按钮的属性：Name为“B2”，Text为“用DllImport调用DLL中count函数”，并将按钮B1调整到适当大小，移到适当位置。

3) 打开“Form1．cs”代码视图，使用关键字static 和extern 声明方法“count”，并使其具有来自Count.dll 的导出函数count的实现，代码如下：
5) 把Count.dll复制到项目“Tzb”的bin\Debug文件夹中，按“F5”运行该程序，并点击按钮B2，便弹出如下三个提示框：
第1个提示框显示的是调用“count(0)”的结果，第2个提示框显示的是调用“count(10)”的结果，
由所得结果可以证明“用DllImport调用DLL中的非托管函数是全局的、静态的函数”。

所以，有时
候并不能达到我们目的，因此我们需要使用下面所介绍的方法：C#动态调用DLL中的函数。

3. C#动态调用DLL中的函数
因为C#中使用DllImport是不能像动态load/unload assembly那样，所以只能借助API函数
了。

在kernel32.dll中，与动态库调用有关的函数包括[3]：
①LoadLibrary（或MFC 的AfxLoadLibrary），装载动态库。

②GetProcAddress，获取要引入的函数，将符号名或标识号转换为DLL内部地址。

③FreeLibrary（或MFC的AfxFreeLibrary），释放动态链接库。

它们的原型分别是：
HMODULE LoadLibrary(LPCTSTR lpFileName);
FARPROC GetProcAddress(HMODULE hModule, LPCWSTR lpProcName);
BOOL FreeLibrary(HMODULE hModule);
现在，我们可以用IntPtr hModu le=LoadLibrary(“Count.dll”);来获得Dll的句柄,用IntPtr
farProc=GetProcAddress(hModule,”_count@4”);来获得函数的入口地址。

但是，知道函数的入口地址后，怎样调用这个函数呢？因为在C#中是没有函数指针的，没有像C++
那样的函数指针调用方式来调用函数，所以我们得借助其它方法。

经过研究，发现我们可以通过结
合使用System.Reflection.Emit及System.Reflection.Assembly里的类和函数达到我们的目
的。

为了以后使用方便及实现代码的复用，我们可以编写一个类。

1) dld类的编写：
1. 打开项目“Tzb”，打开类视图，右击“Tzb”，选择“添加”-->“类”，类名设置为“dld”，即
dynamic loading dll 的每个单词的开头字母。

2. 添加所需的命名空间及声明参数传递方式枚举：
using System.Runtime.InteropServices; // 用 DllImport 需用此命名空间
Invoke方法的第二个版本，它是调用了第一个版本的：
2) dld类的使用：
1．打开项目“Tzb”，向“Form1”窗体中添加三个按钮。

Name 和Text属性分别为“B3”、“用LoadLibrary方法装载Count.dll”，“B4”、“调用count方法”，“B5”、“卸载Count.dll”，并调整到适当的大小及位置。

6．按“F5”运行该程序，并先点击按钮B3以加载“Count.dll”，接着点击按钮B4三次以调用3次“count(0)”，先后弹出的提示框如下：
这三个提示框所得出的结果说明了静态变量S 经初始化后，再传入实参“0”也不会改变其值为“0”。

7．点击按钮B5以卸载“Count.dll”，再点击按钮B3进行装载“Count.dll”，再点击按钮B4查看调用了“count(0)”的结果：
从弹出的提示框所显示的结果可以看到又开始重新计数了，也就是实现了DLL的动态装载与卸载了。

“B6_Click”方法体内代码如下：
最后，把项目“CsCount”的bin\Debug文件夹中的CsCount.dll复制到项目“Tzb”的bin\Debug
文件夹中，按“F5”运行该程序，并点击按钮B6三次，将会弹出3个提示框，内容分别是“这是您第
1次点击此按钮。

”、“这是您第2次点击此按钮。

”、“这是您第3次点击此按钮。

”，由此知道了
静态变量S在这里的作用。

(五) C#程序嵌入DLL的调用
DLL文件作为资源嵌入在C#程序中，我们只要读取该资源文件并以“byte[]”返回，然后就用
“Assembly Load(byte[]);”得到DLL中的程序集，最后就可以像上面的Invoke方法那样对DLL
中的方法进行调用。

当然不用上面方法也可以，如用接口实现动态调用，但DLL中必须有该接口的
定义并且程序中也要有该接口的定义；也可用反射发送实现动态调用[4]。

现在我只对像上面的
Invoke方法那样对DLL中的方法进行调用进行讨论，为了以后使用方便及实现代码的复用，我们
可以结合上一个编写一个类。

1) ldfs类的编写：
在项目“Tzb”中新建一个名为ldfs的类，意为“load dll from resource”，请注意，在这个类中
“resource”不只是嵌入在EXE程序中的资源，它也可以是硬盘上任意一个DLL文件，这是因为ldfs
的类中的方法LoadDll有些特别，就是先从程序的内嵌的资源中查找需加载的DLL，如果找不到，
就查找硬盘上的。

首先导入所需的命名空间：
using System.IO; // 对文件的读写需要用到此命名空间
using System.Reflection; // 使用 Assembly 类需用此命名空间
using System.Reflection.Emit; // 使用 ILGenerator 需用此命名空间
2) ldfs类的使用：
1．把CsCount.dll作为“嵌入的资源”添加到项目“Tzb”中。

2．向“Form1”窗体中添加两个按钮，Name和Text属性分别为“B7”、“ldfs.Invoke调用count”；“B8”、“UnLoadDll”，并将它们调整到适当大小和位置。

3．打开“Form1．cs”代码视图，添加一个ldfs实例：
6．“F5”运行该程序，并先点击按钮B7三次，接着点击按钮B8，最后再点击按钮B7，此时发现又开始重新计数了，情况和“dld类的使用”类似，也就是也实现了DLL的动态装载与卸载了。

说明：以上所用到的所有源代码详见附件1:Form1.cs、附件2:dld.cs、附件3:ldfs.cs、附件4:Count.cpp、附件5:Class1.cs。

三、结论
使用DLL有很多优点，如：节省内存和减少交换操作；开发大型程序时可以把某些模块分配给程序员，程序员可以用任何一门他所熟悉的语言把该模块编译成DLL文件，这样可以提高代码的复用，大大减轻程序员的工作量。

当然DLL也有一些不足，如在提要中提及的问题。

所以，如何灵活地调用DLL应该是每位程序员所熟知的。

C# 语言有很多优点，越来越多的人开始使用它来编程。

但是，C#还有一些不足，如对不少的底层操作是无能为力的，只能通过调用Win32 DLL 或C++等编写的DLL；另外，一般认为C#程序的保密性不够强，因为它容易被Reflector 反编译而得到部分源码，所以需要使用混合编程加强C#程序的保密性，而把DLL嵌入C#程序并实现动态调用的方法是比较理想的方法，因为可以把DLL 文件先用某一算法进行加密甚至压缩后再作为资源文件添加到C#程序中，在程序运行时才用某一算法进行解压解密后才进行加载，所以即使用反编译软件，也只能得到一个资源文件，且这个资源文件是用一个复杂算法进行加密过的，不可能再次对资源文件中的内容进行反编译，从而大大加强了代码的保密性。