📄 chap51.htm
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<meta name="GENERATOR" content="Microsoft FrontPage 3.0">
<title>动态链结函式库彻底研究</title>
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<font SIZE="2">
<p><small><a href="../../../index.htm">首页</a> >> <a href="../../program.htm">程序设计</a>
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</font>
<p align="left"><font SIZE="2" color="#FF0000">动态链结函式库彻底研究</font></p>
<p><font SIZE="2">在前面的范例中，我们已经示范了一个基础dll的撰写方式，然而那只能说是少部份的Know-How而已，接下来我想针对DLL做一个彻底的探讨，企图使您对它有一个全面的认知，同时也希望在Know-How之外，可以告诉你一些关於DLL的Know-Why。
</font></p>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">DLL的生与死</font></p>
<p><font SIZE="2">DLL顾名思义，是一个可以动态链结的函式库。这其中包含两个意义。第一，它是动态链结的，也就是说它必须具有『招之即来，挥之即去』的基本特性，它只有在被需要的时候才会被载入系统中，而在不被需要时，即自系统中释放。第二，它是一个函式库，因此它的行为模式和一般的函式库没什麽不同，当它载入时，它就视同其他一般的函式般。
</font></p>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">『招之即来，挥之即去』的DLL</font></p>
<p><font SIZE="2">前面我们提到，DLL必须具备『招之即来，挥之即去』的基本特性。那麽要如何载入及释放DLL呢？关於此点，我们必须分为两方面来探讨；即所谓的明确呼叫及不明确呼叫。
</font></p>
<p><font SIZE="2">明确呼叫（explicited linked）：所谓明确呼叫（explicited
linked）是使用LoadLibrary函式来载入 DLL。使用FreeLibrary函式来释放 DLL。这种方式是由使用者主动透过LoadLibrary
载入该 DLL，然後以GetProcAddress来取得函式位址，再呼叫该函式。最後在不使用该DLL之後，再将其释放。使用明确呼叫的优点在於，你可以完全控制该DLL的载入及释放，最有效地利用系统资源：缺点则是，必须自行利用GetProcAddress来取得叫使用的函式位址，但也由於使用了GetProcAddress来取得函式位址，因此在使用上增加许多弹性。由於此种使用方式载入函式程式是主动且可见的，因此名之为明确呼叫。
</font></p>
<p><font SIZE="2">不明确呼叫 ( implicited linked）：所谓不明确呼叫则是利用链结DLL函式库所相对应的输出函式库
( export library），来达成呼叫函式的目的。因此载入DLL以及释放DLL的程序是不可见的，当使用该输出函式库的程式载入後，系统即将该DLL载入，当使用该输出函式的程式结束後，系统即将该DLL释放。使用不明确呼叫的优点在於，使用者可以完全不必顾虑到函式的载入及释放相关问题，使用时就如同一般的静态函式般。由於此种使用方式载入函式是非主动且不可见的，因此名之为不明确呼叫。
</font></p>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">DLL的使用次数 (Usage Count）</font></p>
<p><font SIZE="2">前面提到的载入及释放其实在定义上是不明确的。为什麽呢？因为DLL的载入及释放尚牵涉到多行程使用时的载入及释放。由於DLL是动态链结的，因此可以同时有许多程式在使用同一个
DLL，举例来说：若一个X.DLL同时被A、B、C叁个程式使用着，则X.DLL会被载入叁次。然而系统为了结省资源，当然不会重复载入，因此此时在系统内会有一个表格来记载X.DLL的使用次数。所以当A程式载入X.DLL後，B、C程式再次载入X.DLL时，此时X.DLL并没有被重复地载入，系统只是将X.DLL的使用次数加一，然後将先前载入的X.DLL位址传回给
B、C两个程式使用，如此就可以达到共享函式库的目的了。同样地在释放X.DLL时，若该DLL同时有多人使用时，系统纯粹只是将该DLL的使用次数减一，当其使用次数等於0时，系统才会『真正』地将它由系统中释放。否则若是系统不分青红皂白即将DLL释放，会造成系统的灾难。
</font></p>
<p><font SIZE="2">由以上可知，无论我们使用明确呼叫或是不明确呼叫，DLL的载入及释放都和它的使用次数有关。所以DLL的生与死其实和它的使用次数有关，当它的使用次数不为0时，就表示其『阳寿未尽』，系统就会维持其活动状态；反之，若其使用次数为0时，则表示它该『寿终正寝』了，系统就将其释放，并回收其使用的资源。然而若使用该DLL的程式当掉，导致该DLL没被释放时，该DLL就会因为使用次数没有被适时减少，而一直在系统内『阴魂不散』了。这种利用使用次数来管理共享资源的方法，也同时使用在OLE之中。</font>
</p>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">新知识的实践</font></p>
<p><font SIZE="2">现在我们已了解DLL的使用，尚有另一种明确呼叫的方式，我们可以将前面的范例程式修改为使用明确呼叫的方法来使用
DLL。</font></p>
<p><font SIZE="2">void (*ShowImage)(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2">void __fastcall TForm1::ShowButtonClick(TObject *Sender)</font> </p>
<p><font SIZE="2">{</font> </p>
<p><font SIZE="2"> HINSTANCE hInst;</font> </p>
<p><font SIZE="2"> hInst = LoadLibrary("DLLSAMP.DLL");</font> </p>
<p><font SIZE="2"> (FARPROC
&)ShowImage=GetProcAddress(hInst,"ShowImage");</font> </p>
<p><font SIZE="2"> ShowImage();</font> </p>
<p><font SIZE="2"> FreeLibrary(hInst);</font> </p>
<p><font SIZE="2">}</font></p>
<p><font SIZE="2">以上就是修改後的程式，因为程式已改成明确呼叫的方式，因此不需要使用DLLSAMP.LIB了，所以关於BCB和VC所使用的LIB档格式不同的问题也不存在了。在此我简单地说明所使用的几个函式
</font></p>
<p><font SIZE="2">hInst = LoadLibrary("DLLSAMP.DLL") 是用来载入DLLSAMP.DLL
，同时传回该DLL的HINSTANCE值，它是据以使用DLL的权杖。</font></p>
<p><font SIZE="2">(FARPROC &)ShowImage=GetProcAddress(hInst,"ShowImage")
利用前面得到的HINSTANCE值，呼叫GetProcAddress来得到ShowImage函式的位址，因为GetProcAddress所传回的值为FARPROC
，因此我们必须做型别转换。在此我是利用 (FARPROC &) 以reference做型别转换。
</font></p>
<p><font SIZE="2">FreeLibrary(hInst) 使用完後，利用FreeLibrary 将该DLL释放。</font>
</p>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">输入函式及输出函式的标准写法</font></p>
<p><font SIZE="2">前面我们使用输入函式及输出函式时，为了简化程式的写法，因此使用了Borland为了和16位元程式相容而使用的
_export编译指令，在此我必须指出，这种写法是非标准的写法，其实Microsoft在32位元程式中使用了另一种定义输入函式及输出函式的写法，那才是一个放诸四海皆准的写法，使用
_export式的旧有写法在诸如Visual C++ 的编译器中是无法通过编译的。 </font></p>
<p><font SIZE="2">在理论上，我们希望可以使用单一的关键字来定义一个输出函式，就如同
_export一般，然而Microsoft却在它的32位元程式中使用了另一种关键字来定义输入及输出函式，那就是
__declspec关键字，它可以传入dllimport及dllexport两个参数，用来分别代表输入函式及输出函式。
</font></p>
<p><font SIZE="2">换句话说，若你要撰写输出函式，你必须使用
__declspec(dllexport)
来定义该函式，反之若你要使用输入函式，则你必须使用
__declspec(dllimport) 来定义该函式。</font></p>
<p><font SIZE="2">因此由於输入及输出函式的使用方式不同，你必须使用两个不同的include档来分别定义之。若你不想如此麻烦，那麽就必须要使用巨集定义来达到一体多用的目的罗，这对少数人持反对论点的人来说，简直是罪恶（还有人称之为巨集巫毒--macro
woodoo）。</font></p>
<p><font SIZE="2">Windows的实作名家Jeffrey Richter，也就是Advanced Windows的作者建议我们使用以下的方法来达到一体多用的效果（同样是透过巨集巫毒）。
</font></p>
<p><font SIZE="2">#ifndef _SHOWIMG_H_</font> </p>
<p><font SIZE="2">#define _SHOWIMG_H_</font></p>
<p><font SIZE="2">#ifndef IMGDLL</font> </p>
<p><font SIZE="2">#define EXTERN __declspec(dllimport)</font> </p>
<p><font SIZE="2">#else</font> </p>
<p><font SIZE="2">#define EXTERN __declspec(dllexport)</font> </p>
<p><font SIZE="2">#endif</font> </p>
<p><font SIZE="2">void EXTERN ShowImage(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2">#endif</font></p>
<p><font SIZE="2">如此一来，当你在撰写DLL时撰写可以撰写如下函式：</font></p>
<p><font SIZE="2">#define IMGDLL</font> </p>
<p><font SIZE="2">#include "image.h"</font></p>
<p><font SIZE="2">当使用者在使用DLL时，则只要直接含入image.h即可。如此一来算是解决了利用
__declspec(dllimport) 和 __declspec(dllexport) 的不便了。</font>
<ul>
<li><font SIZE="2">必也正名乎的DLL函式命名</font> </li>
</ul>
<ul>
<li><font SIZE="2">谈完了标准写法，再来我们要谈谈一个更容易搞混的函式命名原则。本来在正常情况下，我们是不需要理会编译器的函式命名规则的，因为在使用同一样编译器的情况下，不会有什麽太大的问题。然而问题来了，由於DLL是动态连结函式库，因此它的目标就是希望可以让多个程式共享程式及资源。所以若是DLL只能为同一种编译器所使用，那麽它的用途就大打折扣了。因此我们还是必须了解函式的命名方法。同时由於函式命名方式在各种不同的编译器各不相同，因此我们也必须了解其相异处，最重要的是，我们必须找出其沟通的方式。</font>
</li>
</ul>
<p><font SIZE="2" color="#FF0000">C++ Builder的命名规则</font>
<ul>
<li><font SIZE="2">除了前面提到的 __declspec编译指令之外，在C++ Builder尚有几种修饰字会影响到函数的命名,
它们就是 __cdecl，__stdcall，__pascal，__fastcall四个修饰字。为了了解该修饰字对於函式命名的影响，我们可以用以下的程式来测试之：</font>
</li>
</ul>
<p><font SIZE="2">#ifndef _DLLNAME01_H_</font> </p>
<p><small>{</small></p>
<p><font SIZE="2"> #define _DLLNAME01_H_</font> </p>
<p><font SIZE="2"> #ifndef DLLNAME</font> </p>
<p><font SIZE="2"> #define EXTERN
__declspec(dllimport)</font> </p>
<p><font SIZE="2"> #else</font> </p>
<p><font SIZE="2"> #define EXTERN
__declspec(dllexport)</font> </p>
<p><font SIZE="2"> #endif</font> </p>
<p><font SIZE="2"> EXTERN void DllName01(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2"> EXTERN void _stdcall DllName02(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2"> EXTERN void _cdecl DllName03(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2"> EXTERN void _pascal DllName04(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2"> EXTERN void _fastcall DllName05(void);</font> </p>
<p><font SIZE="2">};</font> </p>
<p><font SIZE="2">#endif</font></p>
<p><font SIZE="2">以上为程式的定义，同时我们可以在 .CPP档中撰写相对应的空函式，然後将其编译成DLL档，再利用TDUMP.EXE或是VC++
内的DUMPBIN.EXE来观察其内容，由於TDUMP会将函式命名解码，反而会使混淆原来的名称，因此以下的输出是由DUMPBIN.EXE得来。
</font></p>
<p align="right"><font SIZE="2"><br>
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<p><font SIZE="2"><small><a href="../../../index.htm">首页</a> >> <a href="../../program.htm">程序设计</a>
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