动态链接库技术(一)

动态链接库技术(一)摘要：动态链接库技术实现和设计程序常用的技术，在windows和linux系统中都有动态库的概念，采用动态库可以有效的减少程序大小，节省空间，提高效率，增加程序的可扩展性，便于模块化管理。

但不同操作系统的动态库由于格式不同，在需要不同操作系统调用时需要进行动态库程序移植。

本文分析和比较了两种操作系统动态库技术，并给出了将visual c++编制的动态库移植到linux上的方法和经验。

1、引言动态库（dynamic link library abbr，dll）技术是程序设计中经常采用的技术。

其目的减少程序的大小，节省空间，提高效率，具有很高的灵活性。

采用动态库技术对于升级软件版本更加容易。

与静态库（static link library）不同，动态库里面的函数不是执行程序本身的一部分，而是根据执行需要按需载入，其执行代码可以同时在多个程序中共享。

在windows和linux操作系统中，都可采用这种方式进行软件设计，但他们的调用方式以及程序编制方式不尽相同。

本文首先分析了在这两种操作系统中通常采用的动态库调用方法以及程序编制方式，然后分析比较了这两种方式的不同之处，最后根据实际移植程序经验，介绍了将vc++编制的windows动态库移植到linux下的方法。

2、windows动态库技术动态链接库是实现windows应用程序共享资源、节省内存空间、提高使用效率的一个重要技术手段。

常见的动态库包含外部函数和资源，也有一些动态库只包含资源，如windows字体资源文件，称之为资源动态链接库。

通常动态库以.dll，.drv、.fon等作为后缀。

相应的windows 静态库通常以.lib结尾，windows自己就将一些主要的系统功能以动态库模块的形式实现。

windows动态库在运行时被系统加载到进程的虚拟空间中，使用从调用进程的虚拟地址空间分配的内存，成为调用进程的一部分。

dll也只能被该进程的线程所访问。

dll的句柄可以被调用进程使用；调用进程的句柄可以被dll使用。

dll模块中包含各种导出函数，用于向外界提供服务。

dll可以有自己的数据段，但没有自己的堆栈，使用与调用它的应用程序相同的堆栈模式；一个dll在内存中只有一个实例；dll实现了代码封装性；dll的编制与具体的编程语言及编译器无关，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。

根据调用方式的不同，对动态库的调用可分为静态调用方式和动态调用方式。

(1)静态调用，也称为隐式调用，由编译系统完成对dll的加载和应用程序结束时dll卸载的编码（windows系统负责对dll调用次数的计数），调用方式简单，能够满足通常的要求。

通常采用的调用方式是把产生动态连接库时产生的.lib文件加入到应用程序的工程中，想使用dll中的函数时，只须在源文件中声明一下。

lib文件包含了每一个dll导出函数的符号名和可选择的标识号以及dll文件名，不含有实际的代码。

lib文件包含的信息进入到生成的应用程序中，被调用的dll文件会在应用程序加载时同时加载在到内存中。

静态调用时，使用DLL 的程序需要获取以下信息：①包含了导出函数（类）声明的头文件②导入库(lib_③实际的DLL使用导出函数的源文件需要#include （1 ）的头文件，调用导出函数与其它函数完全一样建立可执行程序时，需要导入LIB 文件，可通过以下方式实现① Project->Setting->Link 在Object/Library Modules 编辑框中指定LIB 名字②#pragma comment(lib,”LIB 名字”)例如：我们想使用opengl 函数，我们可以①#include<gl/gl.h>#include<gl/glu.h>②#pragma comment(lib, “glu32.lib”)#pragma comment(lib, “opengl32.lib”)(2)动态调用，即显式调用方式，是由编程者用api函数加载和卸载dll来达到调用dll的目的，比较复杂，但能更加有效地使用内存，是编制大型应用程序时的重要方式。

在windows系统中，与动态库调用有关的函数包括：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。

在windows中创建动态库也非常方便和简单。

在visual c++中，可以创建不用mfc而直接用c语言写的dll程序，也可以创建基于mfc类库的dll程序。

每一个dll必须有一个入口点，在vc++中，dllmain是一个缺省的入口函数。

dllmain负责初始化(initialization)和结束(termination)工作。

动态库输出函数也有两种约定，分别是基于调用约定和名字修饰约定。

dll程序定义的函数分为内部函数和导出函数，动态库导出的函数供其它程序模块调用。

通常可以有下面几种方法导出函数：①采用模块定义文件的export部分指定要输入的函数或者变量。

②使用mfc提供的修饰符号_declspec(dllexport)。

③以命令行方式，采用/export命令行输出有关函数。

在windows动态库中，有时需要编写模块定义文件(.def)，它是用于描述dll属性的模块语句组成的文本文件。

3．简单实例。

3．1 创建动态库。

3.1.1 Vc++6.0新建项目。

new->project->win32 dynamic-link library 输入project name 为dyli3.1.2 新建dyli.h头文件。

#ifndef __DYLI_H__#define __DYLI_H__#ifdef WIN32#ifdef DYLI_EXPORTS#define LIBYFUN_API extern "C" __declspec(dllexport)#else#define LIBYFUN_API extern "C" __declspec(dllimport)#endif /* LIBYFUN_EXPORTS */#else#ifdef __cplusplus#define LIBYFUN_API extern "C"#else#define LIBYFUN_API#endif /* __cplusplus */#endifLIBYFUN_API int add(int a,int b);#endif3.1.3 新建dyli.cpp文件。

#include "StdAfx.h"#include "dyli.h"#ifdef WIN32BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved){switch (ul_reason_for_call){case DLL_PROCESS_ATTACH:case DLL_THREAD_ATTACH:case DLL_THREAD_DETACH:case DLL_PROCESS_DETACH:break;}return TRUE;}#endif /* WIN32 */int add(int a,int b){return a+b;}3.1.4 编译生成dyli.dll, dyli.lib两个文件。

3.2 静态调用方式3.2.1 Vc++6.0新建项目。

new->project->win32 console application 输入project name为useli3.2.2 将动态库文件dyli.dll, dyli.lib和dyli.h头文件拷贝到项目目录下，将dyli.h头文件加入到项目中.3.2.3 新建测试useli.cpp文件#include "stdafx.h"#include "dyli.h"#include <stdio.h>int main(int argc, char* argv[]){int tt = add(5,6);printf("5+6= %d \n",tt);return 0;}3.2.4 Project->Setting->Link 在Object/Library Modules 编辑框中指定dyli.lib 名字,编译运行测试成功。

3.3 动态调用方式3.3.1 修改useli.cpp文件#include "stdafx.h"typedef int (*padd)(int,int);int main(int argc, char* argv[]){HINSTANCE hd;hd =LoadLibrary("dyli.dll");if(hd != NULL){padd add;add = (padd)GetProcAddress(hd,"add");if(add){int tt = add(5,6);printf("5+6= %d \n",tt);}FreeLibrary(hd);}return 0;}3.3.2 将动态库文件dyli.dll拷贝到目录下，编译运行通过。