动态链接库(dll)文件解析

生成动态链接库(dll文件)

1、使用VS生成动态链接库的步骤:
(1)新建一个win32控制台工程,并在应用程序设置窗口中选择“Dll”选项,附加选项选择“空项目”。如下图:

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(2)创建完工程之后,添加源文件,在源文件中写上想导出到dll文件的函数。函数声明之前应该加上“_declpec(dllexport)”表示函数输出为动态链接库。除此之外,还要在函数名前面加上调用约定。因为c/c++语言默认的调用约定是“_cdecl”,如果采用“_cdecl”调用约定,可以不用写。如果使用“_stdcall”和“_fastcall”调用约定,则要进行说明。下图是一个简单的例子:

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图中有三个函数,分别采用的调用约定是“_cdecl”,”_stdcall”和”_fastcall”。调用约定会给函数名加上一些修饰,不同的调用约定给函数名的修饰是不一样的,因此要慎重地使用调用约定。
(3)编译。在菜单栏上的“生成”中点击“生成解决方案”即可生成动态链接库。如果编译成功,到工程文件夹下面的Debug文件夹里头可以找到后缀名为dll和lib连个文件。其中,lib文件保存着函数的相关定义和索引,其作用类似于头文件,而dll文件是函数的实现部分,是不可缺少的。

2、生成动态链接库时应注意的事项
(1)函数声明前面加上“_declspec(dllexport)”表明函数将输出为动态链接库,是必不可少的,
(2)导出的函数如果不是采用C/C++默认的“_cdecl”的调用约定,则要特别说明。使用调用约定时,应考虑到以后调用该函数的问题,调用时使用的调用约定只有与生成时设置的调用约定相一致时,才能调用。也就是说,如果生成dll文件时,给函数设置的调用约定为“_stdcall”,而调用该函数时使用的调用约定是“_cdecl”,那么将会无法找到该函数。
(3)在相同的调用约定下,采用不同的编译器,对函数名的修饰是不一样的。比如,同是采用”_cdecl”调用约定,C语言和C++语言导出的dll文件中,函数的修饰名是不一样的。如果要C语言风格的dll文件,就要再加上“extern C”进行修饰,或者把源文件名的后缀改为.c。如果是要C++风格的dll文件,则源文件名后缀必须为.cpp。下图是生成C风格的dll文件例子:

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前两个函数将会导出为C风格的dll,而后一个函数被导出为C++风格的dll。如果把源文件后缀改为.c,那么所有的函数都会被导出为C风格的dll。

调用动态链接库

1、C语言调用C语言的dll文件
如图,有三个函数被导出到dll,前两个是C语言风格的,后一个是C++风格的。C语言是无法用常规方法调用C++风格的dll。

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(1)新建一个控制台工程,添加一个源文件,并将源文件的后缀改为.c,告诉编译器这是一个C语言程序。
(2)将lib文件和dll文件放在与源文件相同的目录下。
(3)在程序的开头要加上#pragma comment(lib,”mydll.lib”),第一个参数必须是lib,第二个个参数是lib文件的文件名。函数调用前要先声明,函数的声明需要加上调用约定修饰。如下图:

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(4)生成解决方案,如果没有错误,运行程序将会输出正确的结果。

2、C++调用C语言的dll
在C++程序中,要调用C语言的dll,要声明一下调用的函数是C语言风格的。方法是在函数声明时加上 extern “C”修饰。新建一个控制台工程,添加一个cpp文件,源文件中的代码如图所示:

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3、C++调用C++的dll

C++调用C++的dll,只需在函数声明时加上调用约定修饰。如下图:

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4、动态加载dll
以上的调用dll的方法都是属于静态调用类型的,一般是需要有lib文件的。如果采用动态加载dll,则不需要lib文件,只需dll文件就足够了。动态加载dll需要用到两个函数,一个是LoadLibrary,另一个是GetProcAddress,这两个函数都包含在window.h头文件中。值得注意的是,动态加载dll文件的方法,一般只能调用C语言风格的,且调用约定为“_cdecl”的函数。下图是动态加载dll的例子:

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上面说,动态加载dll的方法一般适合调用C风格的、且调用约定为“_cdecl”的函数,那是因为C风格的、且调用约定为“_cdecl”的函数的函数名不会被修饰,源文件写的是什么样子,dll文件中就是什么样子。当然,调用C++风格的,且不是“_cdecl”约定的函数也是可以的,只是很麻烦。由于编译器类型(C或C++)和调用约定都会对函数的名称进行修饰,使得dll文件中的函数名称不再是源文件所写的那样。GetProcAddress函数是通过函数名来查找函数入口的,因此,只要知道dll文件中的函数修饰名,将函数修饰名传给GetProcAddress函数,就可以获得函数的指针。那么如何知道dll文件中函数的修饰名呢?这就需要用到一些分析软件了,比如depends这个软件就可以查看dll文件的函数名称。下图是使用depends软件查看dll中的函数。可以看到Add和Multi函数在dll文件中的修饰名分别是?Add@@YGHHH@Z和?Multi@@YGHHH@Z。

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是不是所有的函数都可以通过查找其在dll文件中的修饰名来获取函数指针呢?为此,我做了一些实验,实验未必充分,但也可以得出一些结论:
(1)往GetProcAddress函数中传入函数在dll的修饰名,如果dll中的函数采用的是“_cdecl”调用约定,无论是C风格的还是C++风格的,都不会报错,函数调用的结果也是正确的。下图是调用采用“_cdecl”调用约定的函数:

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从实验结果来看,对于调用约定为“_cdecl”的函数,只要能通过depends找到函数的修饰名,就可以调用该函数。函数调用的结果是正确的。

(2)往GetProcAddress函数中传入函数在dll的修饰名,如果dll中的函数采用的是“_stdcall”调用约定,程序运行时会报错,但是忽略错误,调用的结果却是正确的。下图是调用“_stdcall”约定的函数:

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从实验结果来看,调用“_stdcall”约定的函数,是会报错的,但结果仍然正确。

(3)往GetProcAddress函数中传入函数在dll的修饰名,如果dll中的函数采用的是“_fastcall”调用约定,那么程序运行不会报错,但调用结果却是错误的!下图是调用“_fastcall”约定的函数:

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很让人郁闷的是,调用“_fastcall”约定的函数,程序运行时不会报错,但是调用的结果却是错得离谱。2+3=-1672607445这是什么鬼?原因不明。

(4)结论:通过使用LoadLibrary函数和GetProcAddress函数来动态加载dll文件,这种方法只适用于调用“_cedcl”约定的函数,只要是采用“_cdecl”约定的,不管是C风格的还是C++风格的,都可以正常地被调用。如果是其他调用约定,无论是C风格还是C++风格的函数,都无法正常调用。

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