Visual C++中动态链接库技术浅谈

　　摘要：本文比较了Visual C++所支持的三种动态链接库，列出了各自不同的特点和应用场合，详细地描述了三种动态链接库的建立和调用的方法。

　　 关键字：动态链接库；导出函数；调用

　　引言

　　 较大的应用程序都由很多模块组成，这些模块分别完成相对独立的功能，它们彼此协作来完成整个软件系统的工作。在构造软件系统时，如果将所有模块的源代码都静态编译到整个应用程序的EXE文件中，会产生一些问题：一个缺点是增加了应用程序的大小，它会占用更多的磁盘空间，程序运行时也会消耗较大的内存空间，造成系统资源的浪费；另一个缺点是，在编写大的EXE程序时，在每次修改重建时都必须调整编译所有源代码，增加了编译过程的复杂性，也不利于阶段性的单元测试；而且，一些模块的功能可能较为通用，在构造其它软件系统时仍会被使用。

　　 Windows系统平台上提供了一种完全不同的较有效的编程和运行环境，你可以将独立的程序模块创建为较小的动态链接库(Dynamic Linkable Library，DLL)文件，并可对它们单独编译和测试。在运行时，只有当EXE程序确实要调用这些DLL模块的情况下，系统才会将它们装载到内存空间中。这种方式不仅减少了EXE文件的大小和对内存空间的需求，而且使这些DLL模块可以同时被多个应用程序使用。

　　动态链接库概述

　　 动态链接库技术是Windows最重要的实现技术之一，Windows的许多新功能、新特性都是通过DLL来实现的。其实，Windows本身就是由许多DLL组成的，它最基本的三大组成模块Kernel、GDI和User都是DLL。

　　 一般来说，DLL是一种磁盘文件，以.dll、.DRV、.FON、.SYS和许多以.EXE为扩展名的系统文件都可以是DLL。它由全局数据、服务函数和资源组成，在运行时被系统加载到进程的虚拟空间中，成为调用进程的一部分。如果与其它DLL之间没有冲突，该文件通常映射到进程虚拟空间的同一地址上。DLL模块中包含各种导出函数，用于向外界提供服务，Windows在加载DLL模块时将进程函数调用与DLL文件的导出函数相匹配。DLL可以有自己的数据段，但没有自己的堆栈，DLL模块需要的堆栈内存都是从运行进程的堆栈中分配出来的，使用与调用它的应用程序相同的堆栈模式；一个DLL在内存中只有一个实例；DLL实现了代码封装性；DLL的编制与具体的编程语言及编译器无关。

　　动态链接库的分类

　　 微软的Visual C++支持三种DLL，它们分别是Non-MFC Dll（非MFC动态库）、Regular Dll（常规DLL）、Extension Dll（扩展DLL）。

　　 1、Non-MFC DLL（非MFC动态库）

　　 这种动态链接库指的是不用MFC的类库结构，直接用C语言写的DLL，其导出的函数是标准的C接口，能被非MFC或MFC编写的应用程序所调用。如果建立的DLL不需要使用MFC，那么应该建立Non-MFC DLL，因为使用MFC会增大用户库的大小，从而浪费用户的磁盘和内存空间。

　　 2、Regular DLL（常规DLL）

　　 这种动态链接库和下述的Extension Dll一样，是用MFC类库编写的，它的一个明显的特点是在源文件里有一个继承CWinApp的类（注意：此类DLL虽然从CWinApp派生，但没有消息循环）,被导出的函数是C函数、C++类或者C++成员函数（注意不要把术语C++类与MFC的微软基础C++类相混淆），调用常规DLL的应用程序不必是MFC应用程序，只要是能调用类C函数的应用程序就可以，它们可以是在Visual C++、Delphi、Visual Basic、Borland C等编译环境下利用DLL开发应用程序。常规DLL又可细分成静态链接到MFC和动态链接到MFC两种：

　　 （1）静态连接到MFC的动态连接库只被VC的专业般和企业版所支持。该类DLL里的输出函数可以被任意Win32程序使用，包括使用MFC的应用程序。输出函数有如下形式：

extern "C" EXPORT YourExportedFunction( );
　　 如果没有extern "C"修饰，输出函数仅仅能从C++代码中调用。

　　 （2）动态链接到MFC的常规DLL里的输出函数可以被任意Win32程序使用，包括使用MFC的应用程序。所有从DLL输出的函数应该以如下语句开始：

AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState( ))

　　 此语句用来正确地切换MFC模块状态。

　　 3、Extension Dll（扩展DLL）

　　 这种动态链接库是使用MFC的动态链接版本所创建的，并且它只被用MFC类库所编写的应用程序所调用。例如你已经创建了一个从MFC的CtoolBar类的派生类用于创建一个新的工具栏，为了导出这个类，你必须把它放到一个MFC扩展的DLL中。扩展DLL 和常规DLL不一样，它没有一个从CWinApp继承而来的类的对象，所以，开发人员必须在DLL中的DllMain函数添加初始化代码和结束代码。与常规DLL相比，扩展的DLL有如下不同点：

　　 1) 它没有一个从CWinApp派生的对象；

　　 2) 它必须有一个DLLMain函数；

　　 3) DLLMain调用AfxInitExtensionModule函数，必须检查该函数的返回值，如果返回0，DLLMmain也返回0；

　　 4) 如果它希望输出CRuntimeClass类型的对象或者资源(Resources)，则需要提供一个初始化函数来创建一个CDynLinkLibrary对象。并且，有必要把初始化函数输出；

　　 5) 使用扩展DLL的MFC应用程序必须有一个从CWinApp派生的类，而且，一般在InitInstance里调用扩展DLL的初始化函数。