引言
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。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)用程序的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；而且，一些模塊的功能可能較為通用，在構(gòu)造其它軟件系統(tǒng)時仍會被使用。
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)建為較小的動態(tài)鏈接庫（Dynamic Linkable Library，DLL）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。
動態(tài)鏈接庫概述
動態(tài)鏈接庫技術(shù)是Windows最重要的實現(xiàn)技術(shù)之一，Windows的許多新功能、新特性都是通過DLL來實現(xiàn)的。其實，Windows本身就是由許多DLL組成的，它最基本的三大組成模塊Kernel、GDI和User都是DLL.
一般來說，DLL是一種磁盤文件，以。dll、。DRV、。FON、。SYS和許多以。EXE為擴(kuò)展名的系統(tǒng)文件都可以是DLL.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。DLL可以有自己的數(shù)據(jù)段，但沒有自己的堆棧，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，使用與調(diào)用它的應(yīng)用程序相同的堆棧模式；一個DLL在內(nèi)存中只有一個實例；DLL實現(xiàn)了代碼封裝性；DLL的編制與具體的編程語言及編譯器無關(guān)。
動態(tài)鏈接庫的分類
微軟的Visual C++支持三種DLL，它們分別是Non-MFC Dll（非MFC動態(tài)庫）、Regular Dll（常規(guī)DLL）、Extension Dll（擴(kuò)展DLL）。
1、Non-MFC DLL（非MFC動態(tài)庫）
這種動態(tài)鏈接庫指的是不用MFC的類庫結(jié)構(gòu)，直接用C語言寫的DLL，其導(dǎo)出的函數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)的C接口，能被非MFC或MFC編寫的應(yīng)用程序所調(diào)用。如果建立的DLL不需要使用MFC，那么應(yīng)該建立Non-MFC DLL，因為使用MFC會增大用戶庫的大小，從而浪費用戶的磁盤和內(nèi)存空間。
2、Regular DLL（常規(guī)DLL）
這種動態(tài)鏈接庫和下述的Extension Dll一樣，是用MFC類庫編寫的，它的一個明顯的特點是在源文件里有一個繼承CWinApp的類（注意：此類DLL雖然從CWinApp派生，但沒有消息循環(huán)），被導(dǎo)出的函數(shù)是C函數(shù)、C++類或者C++成員函數(shù)（注意不要把術(shù)語C++類與MFC的微軟基礎(chǔ)C++類相混淆），調(diào)用常規(guī)DLL的應(yīng)用程序不必是MFC應(yīng)用程序，只要是能調(diào)用類C函數(shù)的應(yīng)用程序就可以，它們可以是在Visual C++、Delphi、Visual Basic、Borland C等編譯環(huán)境下利用DLL開發(fā)應(yīng)用程序。常規(guī)DLL又可細(xì)分成靜態(tài)鏈接到MFC和動態(tài)鏈接到MFC兩種：
（1）靜態(tài)連接到MFC的動態(tài)連接庫只被VC的專業(yè)般和企業(yè)版所支持。該類DLL里的輸出函數(shù)可以被任意Win32程序使用，包括使用MFC的應(yīng)用程序。輸出函數(shù)有如下形式：
extern "C" EXPORT YourExportedFunction（ ）；
AFX_MANAGE_STATE（AfxGetStaticModuleState（ ））
此語句用來正確地切換MFC模塊狀態(tài)。
3、Extension Dll（擴(kuò)展DLL）
這種動態(tài)鏈接庫是使用MFC的動態(tài)鏈接版本所創(chuàng)建的，并且它只被用MFC類庫所編寫的應(yīng)用程序所調(diào)用。例如你已經(jīng)創(chuàng)建了一個從MFC的CtoolBar類的派生類用于創(chuàng)建一個新的工具欄，為了導(dǎo)出這個類，你必須把它放到一個MFC擴(kuò)展的DLL中。擴(kuò)展DLL 和常規(guī)DLL不一樣，它沒有一個從CWinApp繼承而來的類的對象，所以，開發(fā)人員必須在DLL中的DllMain函數(shù)添加初始化代碼和結(jié)束代碼。與常規(guī)DLL相比，擴(kuò)展的DLL有如下不同點：
1） 它沒有一個從CWinApp派生的對象；
2） 它必須有一個DLLMain函數(shù)；
3） DLLMain調(diào)用AfxInitExtensionModule函數(shù)，必須檢查該函數(shù)的返回值，如果返回0，DLLMmain也返回0；
4） 如果它希望輸出CRuntimeClass類型的對象或者資源（Resources），則需要提供一個初始化函數(shù)來創(chuàng)建一個CDynLinkLibrary對象。并且，有必要把初始化函數(shù)輸出；
5） 使用擴(kuò)展DLL的MFC應(yīng)用程序必須有一個從CWinApp派生的類，而且，一般在InitInstance里調(diào)用擴(kuò)展DLL的初始化函數(shù)。
動態(tài)連接庫的建立
1、Non-MFC DLL的建立
每一個DLL必須有一個入口點，就象用C編寫的應(yīng)用程序時，必須有一個WINMAIN函數(shù)一樣。在Non-MFC DLL中DllMain是一個缺省的入口函數(shù)，你不需要編寫自己的DLL入口函數(shù)，用這個缺省的入口函數(shù)就能使動態(tài)鏈接庫被調(diào)用時得到正確的初始化。如果應(yīng)用程序的DLL需要分配額外的內(nèi)存或資源，或者說需要對每個進(jìn)程或線程初始化和清除操作時，需要在相應(yīng)的DLL工程的。CPP文件中對DllMain（）函數(shù)按照下面的格式書寫。
| BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved) { switch( ul_reason_for_call ) { case DLL_PROCESS_ATTACH: ....... case DLL_THREAD_ATTACH: ....... case DLL_THREAD_DETACH: ....... case DLL_PROCESS_DETACH: ....... } return TRUE; } |
參數(shù)中，hMoudle是動態(tài)庫被調(diào)用時所傳遞來的一個指向自己的句柄（實際上，它是指向_DGROUP段的一個選擇符）；ul_reason_for_call是一個說明動態(tài)庫被調(diào)原因的標(biāo)志，當(dāng)進(jìn)程或線程裝入或卸載動態(tài)鏈接庫的時候，操作系統(tǒng)調(diào)用入口函數(shù)，并說明動態(tài)鏈接庫被調(diào)用的原因，它所有的可能值為：
（1）DLL_PROCESS_ATTACH： 進(jìn)程被調(diào)用或調(diào)用Load Library，DLL被鏈接到當(dāng)前進(jìn)程的地址空間并被初始化；
（2）DLL_THREAD_ATTACH： 當(dāng)前進(jìn)程創(chuàng)建一個新線程，DLL在新線程正文內(nèi)被調(diào)用；
（3）DLL_PROCESS_DETACH： 調(diào)用DLL的進(jìn)程被終止，DLL被卸載；
（4）DLL_THREAD_DETACH： 調(diào)用DLL的線程被終止，DLL被卸載；
lpReserved為保留參數(shù)。
如果在DLL中加入想要輸出的函數(shù)、變量、C++類或其它函數(shù)，可以調(diào)用VC的關(guān)鍵字_declspec（dllexport）。
2、MFC AppWizard[dll]方式下Regular DLL和Extension DLL的建立
在MFC AppWizard[dll]下生成的DLL文件有三種方式：靜態(tài)鏈接到MFC的常規(guī)DLL、動態(tài)鏈接到MFC的常規(guī)DLL以及MFC擴(kuò)展DLL，在創(chuàng)建DLL是，要根據(jù)實際情況選擇創(chuàng)建DLL的方式。
靜態(tài)鏈接到MFC的常規(guī)DLL和靜態(tài)連接到MFC常規(guī)DLL的區(qū)別是：前者使用的是MFC的靜態(tài)鏈接庫，生成的DLL文件長度大，一般不使用這種方式；后者使用MFC的動態(tài)鏈接庫，生成的DLL文件長度??；動態(tài)鏈接到MFC的常規(guī)DLL所有輸出的函數(shù)應(yīng)該以如下語句開始：
AFX_MANAGE_STATE（AfxGetStaticModuleState（ ）） //此語句用來正確地切換MFC模塊狀態(tài)
| BOOL WINAPI APIENTRY DLLMain(HINSTANCE hinstDll，DWORD reason ，LPVOID flmpload) { switch(reason) { ……………//初始化代碼； } return true; } |
動態(tài)連接庫的調(diào)用
動態(tài)鏈接庫的調(diào)用可以分為兩種：一種是隱式調(diào)用，一種是顯示調(diào)用。
1、隱式的調(diào)用
這種調(diào)用方式需要把產(chǎn)生動態(tài)連接庫時產(chǎn)生的。LIB文件加入到應(yīng)用程序的工程中，在使用DLL中的函數(shù)時，只須說明一下后就可以直接通過函數(shù)名調(diào)用DLL的輸出函數(shù)，調(diào)用方法和程序內(nèi)部其他的函數(shù)是一樣的。隱式調(diào)用不需要調(diào)用Load Library（）和Free Library（）。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)程序員通過隱式調(diào)用方式編譯生成應(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)識號被寫入到生成的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），鏈接程序也將其存儲在EXE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。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。
2、顯式調(diào)用
這種調(diào)用方式是指在應(yīng)用程序中用Load Library或MFC提供的AfxLoadLibrary顯式的將自己所做的動態(tài)連接庫調(diào)進(jìn)來，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)。當(dāng)完成對動態(tài)鏈接庫的導(dǎo)入以后，再使用GetProcAddress（）獲取想要引入的函數(shù)，該函數(shù)將符號名或標(biāo)識號轉(zhuǎn)換為DLL內(nèi)部的地址，之后就可以象使用本應(yīng)用程序自定義的函數(shù)一樣來調(diào)用此引入函數(shù)了。在應(yīng)用程序退出之前，應(yīng)該用Free Library或MFC提供的AfxFreeLibrary釋放動態(tài)連接庫。
使用顯式調(diào)用方式可以讓程序員來決定DLL文件何時加載或不加載，而操作系統(tǒng)在載入應(yīng)用程序時不必要將所有該應(yīng)用程序所引用的DLL都一起加載到內(nèi)存中，只要在使用某個DLL時再將其載入，這樣就可以減少應(yīng)用程序在初始加載時所使用的時間和對內(nèi)存的消耗。在對DLL加載的過程中，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 ；
③Windows系統(tǒng)目錄 ；
④Windows目錄 ；
⑤列在Path環(huán)境變量中的一系列目錄。
總結(jié)
在Windows操作系統(tǒng)中使用動態(tài)鏈接庫（DLL）有很多優(yōu)點，最主要的一點是多個應(yīng)用程序、甚至是不同語言編寫的應(yīng)用程序可以共享一個DLL文件，真正實現(xiàn)了資源"共享"，大大縮小了應(yīng)用程序的執(zhí)行代碼，更加有效地利用了內(nèi)存；使用DLL的另一個優(yōu)點是DLL文件作為一個單獨的程序模塊，封裝性、獨立性好，在軟件需要升級的時候，開發(fā)人員只需要修改相應(yīng)的DLL文件就可以了，而且，當(dāng)DLL中的函數(shù)改變后，如果沒有修改參數(shù)，程序代碼并不需要重新編譯。這在編程時十分有用，大大提高了軟件開發(fā)和維護(hù)的效率。
