本文詳細(xì)講述了VC程序在Win32環(huán)境下動態(tài)鏈接庫(DLL)編程原理。分享給大家供大家參考。具體分析如下：

一般比較大的應(yīng)用程序都由很多模塊組成，這些模塊分別完成相對獨立的功能，它們彼此協(xié)作來完成整個軟件系統(tǒng)的工作。其中可能存在一些模塊的功能較為通用，在構(gòu)造其它軟件系統(tǒng)時仍會被使用。在構(gòu)造軟件系統(tǒng)時，如果將所有模塊的源代碼都靜態(tài)編譯到整個應(yīng)用程序EXE文件中，會產(chǎn)生一些問題：一個缺點是增加了應(yīng)用程序的大小，它會占用更多的磁盤空間，程序運行時也會消耗較大的內(nèi)存空間，造成系統(tǒng)資源的浪費；另一個缺點是，在編寫大的EXE程序時，在每次修改重建時都必須調(diào)整編譯所有源代碼，增加了編譯過程的復(fù)雜性，也不利于階段性的單元測試。

Windows系統(tǒng)平臺上提供了一種完全不同的較有效的編程和運行環(huán)境，你可以將獨立的程序模塊創(chuàng)建為較小的DLL(Dynamic Linkable Library)文件，并可對它們單獨編譯和測試。在運行時，只有當(dāng)EXE程序確實要調(diào)用這些DLL模塊的情況下，系統(tǒng)才會將它們裝載到內(nèi)存空間中。這種方式不僅減少了EXE文件的大小和對內(nèi)存空間的需求，而且使這些DLL模塊可以同時被多個應(yīng)用程序使用。Microsoft Windows自己就將一些主要的系統(tǒng)功能以DLL模塊的形式實現(xiàn)。例如IE中的一些基本功能就是由DLL文件實現(xiàn)的，它可以被其它應(yīng)用程序調(diào)用和集成。

一般來說，DLL是一種磁盤文件（通常帶有DLL擴展名），它由全局?jǐn)?shù)據(jù)、服務(wù)函數(shù)和資源組成，在運行時被系統(tǒng)加載到進(jìn)程的虛擬空間中，成為調(diào)用進(jìn)程的一部分。如果與其它DLL之間沒有沖突，該文件通常映射到進(jìn)程虛擬空間的同一地址上。DLL模塊中包含各種導(dǎo)出函數(shù)，用于向外界提供服務(wù)。Windows在加載DLL模塊時將進(jìn)程函數(shù)調(diào)用與DLL文件的導(dǎo)出函數(shù)相匹配。

在Win32環(huán)境中，每個進(jìn)程都復(fù)制了自己的讀/寫全局變量。如果想要與其它進(jìn)程共享內(nèi)存，必須使用內(nèi)存映射文件或者聲明一個共享數(shù)據(jù)段。DLL模塊需要的堆棧內(nèi)存都是從運行進(jìn)程的堆棧中分配出來的。
DLL現(xiàn)在越來越容易編寫。Win32已經(jīng)大大簡化了其編程模式，并有許多來自AppWizard和MFC類庫的支持。

一、導(dǎo)出和導(dǎo)入函數(shù)的匹配

DLL文件中包含一個導(dǎo)出函數(shù)表。這些導(dǎo)出函數(shù)由它們的符號名和稱為標(biāo)識號的整數(shù)與外界聯(lián)系起來。函數(shù)表中還包含了DLL中函數(shù)的地址。當(dāng)應(yīng)用程序加載DLL模塊時時，它并不知道調(diào)用函數(shù)的實際地址，但它知道函數(shù)的符號名和標(biāo)識號。動態(tài)鏈接過程在加載的DLL模塊時動態(tài)建立一個函數(shù)調(diào)用與函數(shù)地址的對應(yīng)表。如果重新編譯和重建DLL文件，并不需要修改應(yīng)用程序，除非你改變了導(dǎo)出函數(shù)的符號名和參數(shù)序列。
簡單的DLL文件只為應(yīng)用程序提供導(dǎo)出函數(shù)，比較復(fù)雜的DLL文件除了提供導(dǎo)出函數(shù)以外，還調(diào)用其它DLL文件中的函數(shù)。這樣，一個特殊的DLL可以既有導(dǎo)入函數(shù)，又有導(dǎo)入函數(shù)。這并不是一個問題，因為動態(tài)鏈接過程可以處理交叉相關(guān)的情況。
在DLL代碼中，必須像下面這樣明確聲明導(dǎo)出函數(shù)：

但也可以在模塊定義(DEF)文件中列出導(dǎo)出函數(shù)，不過這樣做常常引起更多的麻煩。在應(yīng)用程序方面，要求像下面這樣明確聲明相應(yīng)的輸入函數(shù)：

僅有導(dǎo)入和導(dǎo)出聲明并不能使應(yīng)用程序內(nèi)部的函數(shù)調(diào)用鏈接到相應(yīng)的DLL文件上。應(yīng)用程序的項目必須為鏈接程序指定所需的輸入庫（LIB文件）。而且應(yīng)用程序事實上必須至少包含一個對DLL函數(shù)的調(diào)用。

二、與DLL模塊建立鏈接

應(yīng)用程序?qū)牒瘮?shù)與DLL文件中的導(dǎo)出函數(shù)進(jìn)行鏈接有兩種方式：隱式鏈接和顯式鏈接。所謂的隱式鏈接是指在應(yīng)用程序中不需指明DLL文件的實際存儲路徑，程序員不需關(guān)心DLL文件的實際裝載。而顯式鏈接與此相反。
采用隱式鏈接方式，程序員在建立一個DLL文件時，鏈接程序會自動生成一個與之對應(yīng)的LIB導(dǎo)入文件。該文件包含了每一個DLL導(dǎo)出函數(shù)的符號名和可選的標(biāo)識號，但是并不含有實際的代碼。LIB文件作為DLL的替代文件被編譯到應(yīng)用程序項目中。當(dāng)程序員通過靜態(tài)鏈接方式編譯生成應(yīng)用程序時，應(yīng)用程序中的調(diào)用函數(shù)與LIB文件中導(dǎo)出符號相匹配，這些符號或標(biāo)識號進(jìn)入到生成的EXE文件中。LIB文件中也包含了對應(yīng)的DLL文件名（但不是完全的路徑名），鏈接程序?qū)⑵浯鎯υ贓XE文件內(nèi)部。當(dāng)應(yīng)用程序運行過程中需要加載DLL文件時，Windows根據(jù)這些信息發(fā)現(xiàn)并加載DLL，然后通過符號名或標(biāo)識號實現(xiàn)對DLL函數(shù)的動態(tài)鏈接。
顯式鏈接方式對于集成化的開發(fā)語言（例如VB）比較適合。有了顯式鏈接，程序員就不必再使用導(dǎo)入文件，而是直接調(diào)用Win32 的LoadLibary函數(shù)，并指定DLL的路徑作為參數(shù)。LoadLibary返回HINSTANCE參數(shù)，應(yīng)用程序在調(diào)用GetProcAddress函數(shù)時使用這一參數(shù)。GetProcAddress函數(shù)將符號名或標(biāo)識號轉(zhuǎn)換為DLL內(nèi)部的地址。假設(shè)有一個導(dǎo)出如下函數(shù)的DLL文件：

下面是應(yīng)用程序?qū)υ搶?dǎo)出函數(shù)的顯式鏈接的例子：

在隱式鏈接方式中，所有被應(yīng)用程序調(diào)用的DLL文件都會在應(yīng)用程序EXE文件加載時被加載在到內(nèi)存中；但如果采用顯式鏈接方式，程序員可以決定DLL文件何時加載或不加載。顯式鏈接在運行時決定加載哪個DLL文件。例如，可以將一個帶有字符串資源的DLL模塊以英語加載，而另一個以西班牙語加載。應(yīng)用程序在用戶選擇了合適的語種后再加載與之對應(yīng)的DLL文件。

三、使用符號名鏈接與標(biāo)識號鏈接

在Win16環(huán)境中，符號名鏈接效率較低，所有那時標(biāo)識號鏈接是主要的鏈接方式。在Win32環(huán)境中，符號名鏈接的效率得到了改善。Microsoft現(xiàn)在推薦使用符號名鏈接。但在MFC庫中的DLL版本仍然采用的是標(biāo)識號鏈接。一個典型的MFC程序可能會鏈接到數(shù)百個MFC DLL函數(shù)上。采用標(biāo)識號鏈接的應(yīng)用程序的EXE文件體相對較小，因為它不必包含導(dǎo)入函數(shù)的長字符串符號名。

四、編寫DllMain函數(shù)

DllMain函數(shù)是DLL模塊的默認(rèn)入口點。當(dāng)Windows加載DLL模塊時調(diào)用這一函數(shù)。系統(tǒng)首先調(diào)用全局對象的構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用全局函數(shù)DLLMain。DLLMain函數(shù)不僅在將DLL鏈接加載到進(jìn)程時被調(diào)用，在DLL模塊與進(jìn)程分離時（以及其它時候）也被調(diào)用。下面是一個框架DLLMain函數(shù)的例子。

如果程序員沒有為DLL模塊編寫一個DLLMain函數(shù)，系統(tǒng)會從其它運行庫中引入一個不做任何操作的缺省DLLMain函數(shù)版本。在單個線程啟動和終止時，DLLMain函數(shù)也被調(diào)用。正如由dwReason參數(shù)所表明的那樣。

五、模塊句柄

進(jìn)程中的每個DLL模塊被全局唯一的32字節(jié)的HINSTANCE句柄標(biāo)識。進(jìn)程自己還有一個HINSTANCE句柄。所有這些模塊句柄都只有在特定的進(jìn)程內(nèi)部有效，它們代表了DLL或EXE模塊在進(jìn)程虛擬空間中的起始地址。在Win32中，HINSTANCE和HMODULE的值是相同的，這個兩種類型可以替換使用。進(jìn)程模塊句柄幾乎總是等于0x400000，而DLL模塊的加載地址的缺省句柄是0x10000000。如果程序同時使用了幾個DLL模塊，每一個都會有不同的HINSTANCE值。這是因為在創(chuàng)建DLL文件時指定了不同的基地址，或者是因為加載程序?qū)LL代碼進(jìn)行了重定位。
模塊句柄對于加載資源特別重要。Win32 的FindResource函數(shù)中帶有一個HINSTANCE參數(shù)。EXE和DLL都有其自己的資源。如果應(yīng)用程序需要來自于DLL的資源，就將此參數(shù)指定為DLL的模塊句柄。如果需要EXE文件中包含的資源，就指定EXE的模塊句柄。
但是在使用這些句柄之前存在一個問題，你怎樣得到它們呢？如果需要得到EXE模塊句柄，調(diào)用帶有Null參數(shù)的Win32函數(shù)GetModuleHandle；如果需要DLL模塊句柄，就調(diào)用以DLL文件名為參數(shù)的Win32函數(shù)GetModuleHandle。

六、應(yīng)用程序怎樣找到DLL文件

如果應(yīng)用程序使用LoadLibrary顯式鏈接，那么在這個函數(shù)的參數(shù)中可以指定DLL文件的完整路徑。如果不指定路徑，或是進(jìn)行隱式鏈接，Windows將遵循下面的搜索順序來定位DLL：

1． 包含EXE文件的目錄，
2． 進(jìn)程的當(dāng)前工作目錄，
3． Windows系統(tǒng)目錄，
4． Windows目錄，
5． 列在Path環(huán)境變量中的一系列目錄。

這里有一個很容易發(fā)生錯誤的陷阱。如果你使用VC＋＋進(jìn)行項目開發(fā)，并且為DLL模塊專門創(chuàng)建了一個項目，然后將生成的DLL文件拷貝到系統(tǒng)目錄下，從應(yīng)用程序中調(diào)用DLL模塊。到目前為止，一切正常。接下來對DLL模塊做了一些修改后重新生成了新的DLL文件，但你忘記將新的DLL文件拷貝到系統(tǒng)目錄下。下一次當(dāng)你運行應(yīng)用程序時，它仍加載了老版本的DLL文件，這可要當(dāng)心！

七、調(diào)試DLL程序

Microsoft 的VC＋＋是開發(fā)和測試DLL的有效工具，只需從DLL項目中運行調(diào)試程序即可。當(dāng)你第一次這樣操作時，調(diào)試程序會向你詢問EXE文件的路徑。此后每次在調(diào)試程序中運行DLL時，調(diào)試程序會自動加載該EXE文件。然后該EXE文件用上面的搜索序列發(fā)現(xiàn)DLL文件，這意味著你必須設(shè)置Path環(huán)境變量讓其包含DLL文件的磁盤路徑，或者也可以將DLL文件拷貝到搜索序列中的目錄路徑下。

希望本文所述對大家的VC程序設(shè)計有所幫助。