How to use DLL?

cpp, dll

網路上能夠找到許多和DLL相關的教學。但我相信大家看了之後依然會存在許多疑問，或者想只要會用就好並不會去了解更深一層的意義。有時我會想: 別人所撰寫的API，我們是不是應該至少要去了解其原理或設計呢? 如果一直當個只懂Call API的Programmer，而沒去學習更多解決問題的方法，只要換個語言應該就和廢人無異了吧! 言歸正傳，今天這篇教學是特地寫給Albert兄的，教導大家DLL使用的兩種方法: 裝載期間動態連結與執行期間動態連結。我以範例來說明，讓大家可以迅速了解該如何使用(千言萬語抵不過Example Code吧?)。
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寫DLL相當簡單。如果是VC的用戶，直接透過Wizard產生出DDL的專案，基本的Skeleton都有了。其中的2個重點如下: 匯出函式宣告與DLL檔定義。
匯出的函式我們必須使用_declspec(dllexport)或_declspec(dllimport)宣告，目的是為了讓裝載期間動態連結能夠找到DLL對應的函式。

#ifdef MYDLLHELLOWORLD_EXPORTS
#define MYDLLHELLOWORLD_API __declspec(dllexport)
#else
#define MYDLLHELLOWORLD_API __declspec(dllimport)
#endif
 
// Declare export functions
MYDLLHELLOWORLD_API void showHelloWorldString( LPCTSTR s);

如果是在執行期間動態連結，如果不是使用__declspec(dllexport)，我們就必須宣告def檔。VC中新增def的畫面如下:

接著將要匯出的函式加入def中:

LIBRARY	"DLLHelloWolrd"
EXPORTS
	showHelloWorldString @1

在編譯之後，會產生DLLHelloWolrd.dll與DLLHelloWolrd.lib，這兩個檔案在使用DLL時是所被需要的。

使用裝載期間動態連結的重點如下:

將lib放置專案目錄下。
宣告_declspec(dllexport) void showHelloWorldString( LPCTSTR s)或_declspec(dllimport) void showHelloWorldString( LPCTSTR s)。一般會直接將DDL的header file include進來，目前看過third-party的library都會附上dll、lib與header file。
加入#pragma comment宣告我們所要載入的lib。如果這個lib不正確，在編譯時就會發生連結錯了。lib與dll相同也有32位元與64位元之區別。

#include "stdafx.h"
#include "DLLHelloWorld.h"
#include <atlbase.h> 
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
#pragma comment(lib, "DLLHelloWolrd")
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	LPCWSTR pw = W2T( L"Hello world!");
	showHelloWorldString(pw);
 
	system("pause");
	return 0;
}

使用執行期間動態連結的重點如下:

宣告欲呼叫之函式之function pointer，如typedef void (*PFNEXPORTFUNC)(LPCTSTR)。
LoadLibrary與FreeLibrary。使用DLL之前，必須使用LoadLibrary將它載入，如果不是傳路徑給檔而是使用檔名，它會有一定的搜尋路徑。如果Load有問題，可確認HMODULE是否為NULL，最後用完當然要釋放資源。
透過GetProcAddress取得函式在DLL中的執行位置並呼叫。如GetProcAddress( hModule, “showHelloWorldString”)，showHelloWorldString為要呼叫的函式名稱。也可透過判斷取得結果是否為NULL去確認呼叫是否正確。

#include "stdafx.h"
#include <atlbase.h> 
 
using namespace std;
 
LPCWSTR hwdll = W2T(L"DLLHelloWolrd.dll");
typedef void (*PFNEXPORTFUNC)(LPCTSTR);
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	HMODULE hModule = ::LoadLibrary(hwdll);
	if( hModule != NULL ){
 
		PFNEXPORTFUNC fnHelloWorldDLL = (PFNEXPORTFUNC)::GetProcAddress( hModule, "showHelloWorldString");
		if( fnHelloWorldDLL != NULL ){
			fnHelloWorldDLL( W2T( L"Hello world!"));
		} else {
			cout << "Init function failure!" << endl;
		}
 
		FreeLibrary(hModule);
	} else {
		cout << "Load " << hwdll << " failure!" << endl;
	}
	system("pause");
 
	return 0;
}

到底用哪一個方法好呢? 裝載期間動態連接的優點是: 我們不需要去宣告有的沒的函式指標，也不用擔心介面宣告錯誤的問題。但缺點是: 如果DDL檔案一但不見，這隻程式會永遠起不來。執行期間動態連結的缺點是: 一堆有的沒的函式指標宣告，稍微打錯就ㄘㄨㄚˋ賽了。但優點是: 由於是在執行期間載入，如果讀取不到會獲得一個NULL，程式設計人員也可以根據這種情況做些例外處置。舉例來說，支援32與64位元的程式，會載入32與64位元的DLL。假如它所使用的名稱如example32.dll與example64.dll，我們可以透過先讀取example32.dll是否成功，再決定是否讀取example64.dll。另外一種使用情況也許是對於功能的alternative選擇。

另外大家看完這篇文章後，可能還有以下疑問:

dllexport與dllimport差在哪?
showHelloWorldString @1的@1有何用途?

第一個問題經過Silvius的指導, dllexport與dllimport的函義如下:

以上述的例子而言，DLL專案在前處理器會加入MYDLLHELLOWORLD_EXPORTS一同編譯。這將使得函式宣告為dllexport以做匯出之用。(前處理器的用途可參考這篇)
而使用此DLL的Client，會使用dllimport宣告，將DLL函式做匯入之用。

第二個問題，可以參考此篇，是為了相容於舊系統使用序數的載入方式。

Windows程式設計 - 王艷平編著
MSDN - DLL
使用 .DEF 檔從 DLL 匯出
EXPORTS

How to use DLL?

Introduction

Write a DLL

裝載期間動態連結

執行期間動態連結

總結

Reference