1.動態連結庫（dll）概述

沒接觸dll之前覺得它很神祕，就像是一個黑盒子，既不能直接執行，也不能接收訊息。它們是一些獨立的檔案，其中包含能被可執行程式或其他dll呼叫來完成某項工作的函式，只有在其他模組呼叫dll中的函式時，dll才發揮作用。 
在實際程式設計中，我們可以把完成某項功能的函式放在一個動態連結庫裡，然後提供給其他程式呼叫。像Windows API中所有的函式都包含在dll中，如Kernel32.dll, User32.dll, GDI32.dll等。那麼dll究竟有什麼好處呢？

1.1 靜態庫和動態庫

• 靜態庫：函式和資料被編譯進一個二進位制檔案（副檔名通常為.lib）,在使用靜態庫的情況下，在編譯連結可執行檔案時，連結器從靜態庫中複製這些函式和資料，並把它們和應用程式的其他模組組合起來建立最終的可執行檔案（.exe）。當釋出產品時，只需要釋出這個可執行檔案，並不需要釋出被使用的靜態庫。
• 動態庫：在使用動態庫時，往往提供兩個檔案：一個引入庫（.lib，非必須）和一個.dll檔案。這裡的引入庫和靜態庫檔案雖然副檔名都是.lib，但是有著本質上的區別，對於一個動態連結庫來說，其引入庫檔案包含該動態庫匯出的函式和變數的符號名，而.dll檔案包含該動態庫實際的函式和資料。

1.2 使用動態連結庫的好處

1. 可以使用多種程式語言編寫：比如我們可以用VC++編寫dll，然後在VB編寫的程式中呼叫它。
2. 增強產品功能：可以通過開發新的dll取代產品原有的dll，達到增強產品效能的目的。比如我們看到很多產品踢動了介面外掛功能，允許使用者動態地更換程式的介面，這就可以通過更換介面dll來實現。
3. 提供二次開發的平臺
   ：使用者可以單獨利用dll呼叫其中實現的功能，來完成其他應用，實現二次開發。
4. 節省記憶體：如果多個應用程式使用同一個dll，該dll的頁面只需要存入記憶體一次，所有的應用程式都可以共享它的頁面，從而節省記憶體。

2. dll的建立

dll的建立主要有兩種方法：一是使用 __declspec(dllexport) 建立dll，二是使用模組定義（.def）檔案建立dll。

2.1 使用 __declspec(dllexport) 建立dll

首先在VS中的Visual C++中建立一個Win32 Project,取名為Dll1。在Application Type中選擇DLL，在Additional options中選擇Empty project，即建立一個空的動態連結庫工程。 

 
然後為工程新增一個C++原始檔：Dll1.cpp，假設我要實現的是加法和減法運算，則程式碼如下：

__declspec(dllexport) int add(int a, int b){
    return a + b;
}

__declspec(dllexport) int subtract(int a, int b){
    return a - b;
}

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為了讓dll匯出函式，需要在每一個需要被匯出的函式前面加上識別符號：__declspec(dllexport)。 
利用Build命令生成Dll1動態連結庫，這時在Dll1/Debug目錄下就會生成.dll檔案和.lib檔案，這兩個檔案即為所需的動態連結庫的檔案。 
 
既然已經有了這個dll檔案，是不是就可以在其他程式中訪問該dll中的add和subtract函數了呢？必須注意的一點是：應用程式如果想要訪問某個dll中的函式，那麼這個函式必須是已經被匯出的函式。 
為了檢視一個dll中有哪些匯出函式，Visual Studio提供了一個命令列工具：Dumpbin。

2.2 使用Dumpbin命令確認dll的匯出函式

首先在命令列中進入到VS的安裝目錄下，執行一個名為VCVARS32.bat的批處理程式（對於VS2013來說，該bat檔案位於\VC\bin目錄下），該檔案的作用是用來建立VC++使用的環境資訊。（注意，當在命令列介面執行VCVARS32.bat檔案後，該檔案設定的環境資訊只在當前命令列視窗生效。） 
然後輸入dumpbin命令，即可列出該命令的使用方法: 
 
那麼想要檢視一個dll提供的匯出函式，在Dll1.dll檔案所在目錄下，在命令列中輸入下述命令：

dumpbin -exports Dll1.dll

在上圖中可以看到我們匯出了兩個函式，但是匯出函式的名稱長得很奇怪，add匯出函式的名稱是“？[email protected]@[email protected]”,subtract匯出函式的名稱是“？[email protected]@[email protected]”。這是因為在編譯連結時，C++會按照自己的規則篡改函式的名稱，這一過程稱為“名字改編”。這會導致不同的編譯器、不同的語言下呼叫dll發生問題。因此我們希望動態連結庫檔案在編譯時，匯出函式的名稱不要發生變化。 
為了實現這一目的，可以再定義匯出函式時加上限定符：extern “C”,如

extern "C" __declspec(dllexport) int add(int a, int b){
//...
}

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但是這種方式只能解決C++和C語言之間相互呼叫時函式命名的問題。為了徹底解決這個問題，可以通過模組定義(.def)檔案實現。

2.3 使用模組定義（.def）檔案建立dll

使用def檔案建立dll的話就不再需要__declspec(dllexport)，因此將程式碼寫成最原始的樣子：

int add(int a, int b){
    return a + b;
}

int subtract(int a, int b){
    return a - b;
}

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同時為工程建立一個字尾名為.def的檔案，並新增進工程，編輯其內容為：

LIBRARY Dll1

EXPORTS
add
subtract

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其中LIBRARY語句用於指定動態連結庫的名稱，該名稱與生成的動態連結庫名稱一定要匹配。EXPORTS語句用於表明dll將要匯出的函式，以及為這些匯出函式指定的符號名。 
將該模組定義檔案連結到工程中，方法為工程屬性頁面>連結器>輸入>模組定義檔案中寫入“Dll1.def”。 
 
然後重新Build Solution，並用dumpbin工具檢視現在dll匯出的函式，可以發現函式的名字改編問題得到了解決！ 

以上就是建立dll的兩種方法，個人比較提倡使用模組定義（.def）檔案建立dll，程式碼簡潔的同時還沒有名字改編的問題。 
接下來我們來看看如何使用建立好的dll。

3. dll的使用

dll的使用也有兩種方法，一是隱式連結的方式載入dll，二是顯示載入方式載入dll。

3.1 隱式連結方式載入dll

為了更好地展示dll的使用，我首先建立了一個基於MFC的對話方塊程式，然後為其新增兩個按鈕。 
 
將生成好的Dll1.dll和Dll1.lib複製到對話方塊程式所在的資料夾，然後在CXXXDlg.h中註冊動態連結庫的引入庫檔案。因為.lib檔案包含了Dll1.dll中匯出函式的符號名，相當於告訴對話方塊程式相關函式應該去dll中呼叫。

#pragma comment(lib,"Dll1.lib")

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然後在CXXXDlg.cpp中宣告外部函式：

_declspec(dllimport) int add(int a, int b);
_declspec(dllimport) int subtract(int a, int b);

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這樣我們就可以使用這兩個函數了。為兩個按鈕新增事件響應程式，並新增如下程式碼：

void CXXXDlg::OnBtnAdd()
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    CString str;
    str.Format(_T("5 + 3 = %d"), add(5, 3));
    MessageBox(str);
}

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執行程式發現可以通過dll的匯出函式來實現加法功能了。說明dll可以使用。 

3.2 顯示載入方式載入dll

另一種是通過LoadLiabrary函式顯示載入dll。程式碼如下。需要注意的是這時候我們不再需要註冊.lib檔案，也不需要宣告外部函式。只要在需要使用的地方呼叫dll檔案即可。

void CXXXDlg::OnBtnSubtract()
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    HINSTANCE hInst;
    hInst = LoadLibrary(L"Dll1.dll");
    typedef int(*SUBPROC)(int a, int b);
    SUBPROC Sub = (SUBPROC)GetProcAddress(hInst, "subtract");
    CString str;
    str.Format(_T("5-3=%d"), Sub(5, 3));
    FreeLibrary(hInst);       //LoadLibrary後要記得FreeLibrary
    MessageBox(str);
}

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3.3 兩種載入方式對比

通過以上的例子，可以看到隱式連結和動態載入兩種載入dll的方式各有優點。

• 隱式連結方式實現簡單，一開始就把dll載入進來，在需要呼叫的時候直接呼叫即可。但是如果程式要訪問十多個dll，如果都採用隱式連結方式載入他們的話，在該程式啟動時，這些dll都需要被載入到記憶體中，並對映到呼叫程序的地址空間，這樣將加大程式的啟動時間。而且一般來說，在程式執行過程中只是在某個條件滿足的情況下才需要訪問某個dll中的函式，如在上述例子中，我只有在點選按鈕時才需要訪問dll，其他情況下並不需要訪問。這樣如果所有dll都被載入到記憶體中，資源浪費是比較嚴重的。
• 顯示載入的方法則可以解決上述問題，dll只有在需要用到的時候才會被載入到記憶體中。另外，其實採用隱式連結方式訪問dll時，在程式啟動時也是通過呼叫LoadLibrary函式載入該程序需要的動態連結庫的。

本文將建立一個簡單的動態連結庫，並編寫一個控制臺應用程式使用該動態連結庫，該動態連結庫為“JAVA呼叫動態連結庫DLL之JNative學習”中使用的DLL，只是專案及檔名稱不同。

建立動態連結庫專案：
1、開啟Microsoft Visual Studio 2010，選擇檔案->新建->專案。

2、在新建專案視窗中選擇其他語言->Visual C++->Win32。

3、選擇Win32 專案，設定名稱：simpleDLL，設定解決方案名：simpleDLL。
4、單擊確定，在出現的Win32 應用程式嚮導的概述對話方塊中點選下一步。

5、在應用程式設定中，選擇應用程式型別下的DLL。

6、勾選附加選項下的空專案。
7、單擊完成建立專案。
向動態連結庫新增類：
1、新增新類標頭檔案。右鍵單擊simpleDLL專案，新增->新建項，選擇標頭檔案(.h)，設定名稱為simpleDLL，單擊新增。

2、新增新類原始檔。右鍵單擊simpleDLL專案，新增->新建項，選擇C++ 檔案(.cpp)，設定名稱為simpleDLL，單擊新增。

3、為新類新增內容。內容如下：

標頭檔案simpleDLL.h：

1. //------------------ SimpleDLL.h ----------------
2. #pragma once;
3. //該巨集完成在dll專案內部使用__declspec(dllexport)匯出
4. //在dll專案外部使用時，用__declspec(dllimport)匯入
5. //巨集DLL_IMPLEMENT在SimpleDLL.cpp中定義
6. #ifdef DLL_IMPLEMENT
7. #define DLL_API __declspec(dllexport)
8. #else
9. #define DLL_API __declspec(dllimport)
10. #endif
11. DLL_API int add(int x, int y); //簡單方法
12. DLL_API constwchar_t* getPlayUrl(constwchar_t* mgrIp, long mgrPort, long materialId);  
13. DLL_API constchar* getUrl(constchar* mgrIp, long mgrPort, long materialId);  

原始檔simpleDLL.cpp:

1. //------------------ SimpleDLL.cpp ----------------
2. //注意此處的巨集定義需要寫在#include "SimpleDLL.h"之前
3. //以完成在dll專案內部使用__declspec(dllexport)匯出
4. //在dll專案外部使用時，用__declspec(dllimport)匯入
5. #define DLL_IMPLEMENT
6. #include "SimpleDLL.h"
7. #include<Windows.h>
8. #include <intrin.h>
9. #include <stdlib.h>
10. #include <string.h>
11. int DLL_API add(int x, int y)  
12. {  
13.     return x+y;  
14. }  
15. DLL_API constwchar_t* getPlayUrl(constwchar_t* mgrIp, long mgrPort, long materialId)  
16. {  
17.     staticwchar_t url[260] = { 0 };  
18.     wcscpy_s(url, L"http://中文");  
19.     wcscat_s(url, mgrIp);  
20.     wcscat_s(url, L":");  
21.     wchar_t szPort[20] = { 0 };  
22.     _ltow_s(mgrPort, szPort, 10);  
23.     wcscat_s(url, szPort);  
24.     return url;  
25. }  
26. DLL_API constchar* getUrl(constchar* mgrIp, long mgrPort, long materialId)  
27. {  
28.     staticchar url[260] = { 0 };  
29.     strcpy_s(url, "http://中文");  
30.     strcat_s(url, mgrIp);  
31.     strcat_s(url, ":");  
32.     char szPort[20] = { 0 };  
33.     _ltoa_s(mgrPort, szPort, 10);  
34.     strcat_s(url, szPort);  
35.     return url;  
36. }  

建立引用動態連結庫的應用程式：
1、在解決方案上單擊滑鼠右鍵->新增->新建專案。

2、在新增新專案中選擇其它語言->Visual C++->Win32。

3、選擇Win32 控制檯應用程式，設定名稱：simpleDLLTest。
4、單擊確定，在出現的Win32 應用程式嚮導的概述對話方塊中點選下一步。

5、在應用程式設定中，選擇應用程式型別下的控制檯應用程式。

6、單擊完成建立專案。
在控制檯應用程式中使用類庫的功能：
1、為SimpleDLLTest.cpp新增內容。如下所示：

1. // SimpleDLLTest.cpp : 定義控制檯應用程式的入口點。
2. #include "stdafx.h"
3. #include "../SimpleDLL/SimpleDLL.h" //新增標頭檔案引用
4. #pragma comment(lib, "..\\..\\SimpleDLL\\Release\\SimpleDLL.lib") //新增lib檔案引用 
5. #include <process.h>
6. #include <locale.h>
7. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
8. {  
9.     setlocale(LC_ALL, "chs"); //配置地域化資訊為簡體中文，否則打印出來的中文是亂碼
10.     wprintf(L"getPlayUrl: %s\r\n", getPlayUrl(L"127.0.0.1", 10087, 1));  
11.     printf("getUrl: %s\r\n", getUrl("127.0.0.1", 10087, 1));  
12.     system("pause");  
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