SDK之动态链接库开发—基本概念

动态链接库（Dynamic Link Library，简称 DLL）是一种在运行时加载的库，可用于在多个应用程序之间共享代码和数据。与静态链接库相比，动态链接库的主要优劣势如下：

优势：

• 空间效率更高，因为库代码和数据不需要在每个应用程序中都有一份副本；
• 更新和维护更容易，因为库的所有应用程序都会受益于更新，而无需重新编译每个应用程序；
• 可以通过更新动态链接库的版本来解决库中的错误或安全漏洞，而不必重新编译每个应用程序。

劣势：

• 运行时加载可能会导致性能损失；
• 库的版本控制可能会变得复杂，因为多个应用程序可能需要不同版本的库；
• 库的依赖关系可能会变得复杂，因为库本身可能依赖于其他库。

以下是一些动态链接库开发的基本步骤：

1. 编写代码：编写您想要共享的代码和数据，将其放入一个或多个源文件中。

2. 编译代码：使用适当的编译器和选项将源代码编译为共享对象文件（.so 文件）或动态链接库文件（.dll 文件）。

3. 链接代码：将库的对象文件链接到动态链接库文件中，以便它们可以在运行时加载。

4. 测试库：编写一个或多个测试程序，以确保库可以正常工作并且在不同的应用程序中正确地共享。

5. 安装库：将库文件和任何必需的头文件、文档和其他资源安装在系统中，以便其他开发人员可以使用它。

6. 文档化库：为库编写文档，以便其他开发人员可以了解如何使用它以及如何与它交互。

总的来说，动态链接库是一种非常有用的工具，可以帮助开发人员在多个应用程序之间共享代码和数据，减少代码冗余，并提高开发效率。

1、静态链接库和动态链接库

用静态库的话，目标电脑上如果没有这个文件的话能正常使用程序；用动态库的话，目标电脑上必须要有这个文件才能正常使用程序，或者你可以要发布程序的时候将这个文件一起打包。

 

2、动态链接库的连接方式：隐式链接和显式加载

隐式链接就是在程序开始执行时就将DLL文件加载到应用程序当中，在链接时需要用到lib文件，才能直接通过DLL中导出的函数名来调用函数；显式加载则是在运行时加入，在代码中需要显式调用LoadLibrary()和FreeLibrary()，而且在调用dll中导出的函数时，需要使用GetProcAddress()获取想要引入的函数。

两种方式对于你的程序调用动态库时没有任何区别，只是你在编程时，步骤是不一样的：显式调用麻烦了点，但可以没有相应的lib库；隐式调用，使用起来比较简单，有函数的声明就可以了，但必须有lib库。

隐式加载默认是加载到内存中的，始终占用内存；显式加载，你加载时占用内存，释放了就不占用内存了。如果该DLL已经载入，loadlibrary只是会增加一个引用计数，相同，freelibrary也只是减少引用计数，如果引用计数为0时，DLL才从内存中移除。

显式和隐式只是对于代码编写时来说的，最后产生的可执行程序，不管是显式和隐式，都是用loadlibrary载入的。显式与隐式不是用在这些方面的，显式加载适合需要动态的选用DLL的情况。使用导出类和导出结构体的时候，隐式链接较为方便，而显式链接则很麻烦。

显式链接库的好处：在需要的时候加载动态链接库某个函数。

隐式链接的缺点：使用比较简单，在程序的其他部分可以任意使用函数，但是当程序访问十来个dll动态链接库的时候，此时如果都使用隐式链接的时候，启动此程序的时候，这十来个动态链接库都需要加载到内存，映射到内存的地址空间，这就会加大进程的启动时间，而且程序运行过程中，只是在某个条件下使用某个函数，如果使用隐式链接会造成资源的浪费。这样需要采用显式（动态加载）的方式。

3、def和extern"C"

如果DLL使用的是def文件，要删除TestDll.h文件中关键字extern"C"。

 

4、__declspec(dllimport)和__declspec(dllexport)

不使用__declspec(dllimport) 也能正确编译代码，但使用 __declspec(dllimport) 使编译器可以生成更好的代码。编译器之所以能够生成更好的代码，是因为它可以确定函数是否存在于 DLL 中，这使得编译器可以生成跳过间接寻址级别的代码，而这些代码通常会出现在跨 DLL 边界的函数调用中。但是，必须使用__declspec(dllimport) 才能导入 DLL 中使用的变量。

5、动态载入（显式链接）DLL需要的三个函数

（LoadLibrary,GetProcAddress,FreeLibrary）

动态载入（显式链接） DLL方式是指在编译之前并不知道将会调用哪些 DLL 函数， 完全是在运行过程中根据需要决定应调用哪些函数。

使用方法是：用LoadLibrary 函数加载动态链接库到内存，用GetProcAddress函数动态获得 DLL 函数的入口地址。当一个 DLL 文件用LoadLibrary 显式加载后，在任何时刻均可以通过调用FreeLibrary 函数显式地从内存中把它给卸载。

动态调用使用的Windows API 函数主要有 3 个， 分别是LoadLibrary、GetProcAddress 和FreeLibrary。

（1）LoadLibrary函数

注：Delphi中还提供了SafeLoadLibrary 函数，它封装了Loadlibrary 函数，可以装载由Filename 参数指定的WindowsDLL或Linux 共享对象。它简化了DLL的装载并且使装载更加安全。

[格式]：

functionLoadLibrary(LibFileName : PChar): Thandle;

[功能]：加载由参数LibFileName 指定的 DLL 文件。

[说明]：参数LibFileName 指定了要装载的 DLL 文件名，如果LibFileName 没有包含一个路径，系统将按照：当前目录、Windows目录、Windows系统目录、包含当前任务可执行文件的目录、列在 PATH环境变量中的目录等顺序查找文件。

如果函数操作成功，将返回装载 DLL 库模块的实例句柄，否则，将返回一个错误代码，错误代码的定义如下表所示。

错误代码	含义
0	系统内存不够，可执行文件被破坏或调用非法
2	文件没有被发现
3	路径没有被发现
5	企图动态链接一个任务错误或者有一个共享或网络保护错误
6	库需要为每个任务建立分离的数据段
8	没有足够的内存启动应用程序
10	Windows  版本不正确
11	可执行文件非法或不是Windows  应用程序，或在.  EXE映像中有错误
12	应用程序为一个不同的操作系统设计（如  OS/2）
13	应用程序为  MS  DOS   4. 0  设计
14	可执行文件的类型不知道
15	试图装载一个实模式应用程序（为早期Windows  版本设计）
16	试图装载包含可写的多个数据段的可执行文件的第二个实例
19	试图装载一个压缩的可执行文件（文件必须被解压后才能被装载）
20	DLL  文件非法
21	应用程序需要  32  位扩展

假如在应用程序中用 LoadLibrary 函数装入某一个 DLL 前，其他应用程序已把该 DLL 装入内存中了，则系统将不再装入该 DLL 的另一个实例，而是使该 DLL 的“引用计数”加 1 。

 

（2）GetProcAddress 函数

[格式]：

function GetProcAddress(Module:Thandle;ProcName:PChar): TfarProc;

 

[功能]：返回参数 Module 指定的模块中，由参数 ProcName 指定的过程或函数的入口地址。

 

[说明]：参数 Module 包含被调用函数的 DLL 句柄，这个值由 LoadLibrary 返回， ProcName是指向含有函数名的以 nil 结尾的字符串指针，或者可以是函数的次序值，但大多数情况下，用函数名是一种更稳妥的选择。如果该函数执行成功，则返回 DLL 中由参数 ProcName 指定的过程或函数的入口地址，否则返回 nil 。

 

（3）FreeLibrary 函数

[格式]：

procedure  FreeLibrary(Module: Thandle);

[说明]：将由参数Module 指定的 DLL 文件从内存中卸载 1 次。

[说明]：Module为 DLL 库的句柄。这个值由LoadLibrary 返回。由于 DLL 在内存中只装载一次，因此调用FreeLibrary 首先使 DLL 的引用计数减 1，如果计数减为 0 则卸载该 DLL。

[注意]：每调用一次LoadLibrary 函数就应调用一次FreeLibrary 函数，以保证不会有多余的库模块在应用程序结束后仍留在内存中，否则导致内存泄漏