C++ 中的動(dòng)態(tài)庫(kù)和靜態(tài)庫(kù)（Windows）

庫(kù)：

在C/C++中，使用庫(kù)(Library)的技術(shù)，可以將編譯好的符號(hào)提供給第三方使用。

庫(kù)有兩種：

1、動(dòng)態(tài)庫(kù) Dynamic-Link Library (DLL)    （Linux下叫做 Shared Library）

2、靜態(tài)庫(kù) Static Library

一、動(dòng)態(tài)庫(kù)的創(chuàng)建和使用

創(chuàng)建DLL：

用VC創(chuàng)建一個(gè)類型為 “dll”的控制臺(tái)項(xiàng)目，VC會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建DLL的項(xiàng)目框架

它自動(dòng)生成一個(gè)DllMain函數(shù)，可以類比普通應(yīng)用程序中的main函數(shù)

VC項(xiàng)目設(shè)置：

1、取消“預(yù)編譯頭文件”

2、改為 “/MTd編譯”

3、修改輸出的DLL的名字 (my.dll)

編譯，得到 *.lib 和 *.dll，其中：

*.dll:

包含所有代碼編譯成的指令

*.lib:包含一個(gè)列表，表名my.dll中含有哪些符號(hào)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)在dll中的位置。（被導(dǎo)出的符號(hào)）

所以，*.lib比*.dll的文件體積小得多

如果想導(dǎo)出一個(gè)全局函數(shù)，就用關(guān)鍵字 __declspec(dllexport)來(lái)聲明

注意：這是VC平臺(tái)特有的關(guān)鍵字，在linux平臺(tái)下不可用

使用如下:

template <typename T>
__declspec(dllexport) void MySwap(T& obj1, T& obj2)
{
	T tmp = obj1;
	obj1 = obj2;
	obj2 = tml;
}

使用dll：

#pragma  comment(lib, "12_18_DLL01")

__declspec(dllimport) int Add(int a, int b);

int main()
{
	int ret = Add(1, 2);
	std::cout << ret << std::endl;
	return 0;
}

但這個(gè)地方我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：

__declspec(dllimport) int Add(int a, int b);

這行代碼表示導(dǎo)入dll文件中的符號(hào)

但一開(kāi)始我錯(cuò)誤得寫成了 export， 結(jié)果居然仍然是正確的

沒(méi)有深究，初步推測(cè)是編譯器優(yōu)化了 （IDE: VS2015），甚至不寫前面的關(guān)鍵字，直接寫成函數(shù)的聲明，程序也是能正確執(zhí)行的

DLL的部署位置：

1、可執(zhí)行文件所在目錄

2、進(jìn)程當(dāng)前目錄

3、系統(tǒng)目錄 (C:\Windows\System32\    和  C:\Windows\System\)

4、Windows目錄 (C:\Windows\)

5、環(huán)境變量 PATH 中的目錄

通過(guò)初步接觸DLL的發(fā)布和使用，相比普通的聲明、定義，會(huì)發(fā)現(xiàn)DLL有以下作用：

1、隱藏了代碼

2、公開(kāi)了功能

當(dāng)然，DLL的作用遠(yuǎn)不止如此

二、DLL的加載和卸載

DLL的加載：

DLL不能獨(dú)立運(yùn)行，只有當(dāng) *.exe 被運(yùn)行時(shí)， *.dll 才會(huì)被加載運(yùn)行。

在exe文件中有一些標(biāo)識(shí)信息，表示該 exe 依賴哪些 dll 文件，操作系統(tǒng)據(jù)此去尋找、加載相應(yīng)的dll文件。

exe 被加載到內(nèi)存，形成一個(gè)進(jìn)程 process，dll也被加載到內(nèi)存，進(jìn)程可以直接調(diào)用DLL中的函數(shù)(Code)

數(shù)據(jù)段和代碼段：

在dll文件中，至少分為兩個(gè)段：

1、代碼段：

存儲(chǔ)指令(函數(shù)體)

2、數(shù)據(jù)段：

數(shù)據(jù)段，存放全局變量

當(dāng) *.dll 被加載時(shí)，代碼段只被加載一次，是公共的。

數(shù)據(jù)段被每個(gè)程序各自拷貝一份，是私有的

三、DLL中的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理

在dll中申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存，必須在dll中釋放，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏 (這是由Windows自己的特點(diǎn)決定的)

四、DLL中使用頭文件

按照慣例，由模塊的作者提供頭文件，頭文件中應(yīng)該用類型、函數(shù)聲明。

所以，我們?cè)趧?chuàng)建DLL時(shí)，應(yīng)該附帶一份頭文件，而不是讓使用者自己去寫函數(shù)聲明。

五、DLL中導(dǎo)出一個(gè)類

導(dǎo)出類的定義，其實(shí)就是導(dǎo)出其成員函數(shù)

類的聲明格式：

class __declspec(dllimport) MyClass
{};

六、靜態(tài)庫(kù)的概念及使用

靜態(tài)庫(kù)：

static library，僅一個(gè) *.lib 文件

靜態(tài)庫(kù)中直接就含有代碼段和數(shù)據(jù)段，在鏈接過(guò)程中，是直接把里面的東西鏈接過(guò)來(lái)，形成完整的可執(zhí)行程序

exe運(yùn)行的時(shí)候不依賴 .lib 文件

創(chuàng)建：

1、建立一個(gè)新工程，工程類型為：靜態(tài)庫(kù)

2、不需要其他設(shè)置，直接編譯鏈接生成，得到 *.lib文件

使用：

#pragma comment(lib, "MyLib.lib")

int MyAdd(int a, int b);    //通常發(fā)布會(huì)把把聲明放到頭文件中，一并發(fā)布

靜態(tài)庫(kù)的注意事項(xiàng)：

1、靜態(tài)庫(kù)的使用不太方便：

如果該靜態(tài)庫(kù)是VS2008編譯的，那么APP也得用VS2008編譯，版本必須一致

此外，運(yùn)行時(shí)庫(kù)(/MT、/MTd、/MD、/MDd)也必須要一致

因此可以看出，靜態(tài)庫(kù)的使用，約束條件是比較多的

靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)的對(duì)比：

靜態(tài)庫(kù)優(yōu)點(diǎn)：

使用靜態(tài)庫(kù)，最后得到的可執(zhí)行程序執(zhí)行時(shí)對(duì)這個(gè)庫(kù)不再依賴

動(dòng)態(tài)庫(kù)優(yōu)點(diǎn)：

便于升級(jí)更新，只要保持接口不變，可以通過(guò)更新DLL來(lái)升級(jí)程序，而不需要重新編譯程序

目前通常都使用動(dòng)態(tài)庫(kù)

但動(dòng)態(tài)庫(kù)也存在更多的安全方面的隱患，畢竟如果有人惡意替換DLL（能做到這一步的人往往是軟件團(tuán)隊(duì)的內(nèi)部人員），程序的執(zhí)行將會(huì)違背編程者的本意.......

七、DLL的手動(dòng)加載

之前加載DLL的方式是自動(dòng)加載。

自動(dòng)加載和手動(dòng)加載：

1、自動(dòng)加載

在編譯時(shí)指定dll，則當(dāng)exe程序啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先加載相關(guān)的dll

（DLL在程序執(zhí)行前被加載，在程序結(jié)束后被卸載）

2、手動(dòng)加載

在編譯時(shí)不指定dll，在運(yùn)行時(shí)調(diào)用LoadLibrary來(lái)加載dll 

（這樣做，可以自己決定什么時(shí)候加載、什么時(shí)候卸載DLL）

手動(dòng)加載的方式：

#include <winsock2.h>
#include <windows.h>

使用 LoadLibrary 來(lái)加載dll，

使用 FreeLibrary 來(lái)卸載dll，

它提供了一種在運(yùn)行時(shí)手動(dòng)加載dll的技術(shù)手段，增加了編程的靈活性

（只要有*.dll就可以，也不需要 *.lib 和 *.h ）

對(duì)DLL的要求：

1、要求待調(diào)用的函數(shù)按“C”方式編譯（符號(hào)名即函數(shù)名）

extern "C" __declspec(dllexprot) int MyAdd(int a, int b);

2、dll文件放在可被系統(tǒng)搜索到的路徑

代碼：

#include <iostream>
#include <winsock2.h>
#include <windows.h>

int main()
{
	wchar_t* Path = L"12_18_DLL01.dll";
	HINSTANCE  handle = LoadLibrary(Path);	// 字符集兼容問(wèn)題
	if (handle)
	{
		// 定義要找的函數(shù)原型
		typedef int(*DLL_FUNCTION_ADD) (int, int);
		// 找到目標(biāo)函數(shù)的地址	注意實(shí)現(xiàn)必須用 extern "C" 的方式編譯
		DLL_FUNCTION_ADD dll_func = (DLL_FUNCTION_ADD)GetProcAddress( handle, "Add");
		if (dll_func)
		{
			// 調(diào)用該函數(shù)
			int result = dll_func(1, 2);
			std::cout << result << std::endl;
		}
	}
	FreeLibrary(handle);
	return 0;
}

八、項(xiàng)目的靜態(tài)編譯

有一種場(chǎng)景，將以往VS生成的 *.exe 程序拷貝到其他 沒(méi)有VS運(yùn)行環(huán)境的機(jī)器上，這時(shí)候程序往往是無(wú)法運(yùn)行的，這是因?yàn)?，VC編譯默認(rèn)采用動(dòng)態(tài)編譯的方式，因此 要么給這個(gè)機(jī)器也安裝一套運(yùn)行環(huán)境，要么采用靜態(tài)編譯的方式生成可執(zhí)行文件(*.exe)

靜態(tài)編譯后的程序，將會(huì)包含一切程序運(yùn)行時(shí)所依賴的環(huán)境

對(duì)VC來(lái)說(shuō)：

靜態(tài)編譯：

/MT  /MTd

動(dòng)態(tài)編譯:

/MD  /MDd

動(dòng)態(tài)編譯和靜態(tài)編譯的比較：

1、動(dòng)態(tài)編譯不方便發(fā)布，但生成的可執(zhí)行文件體積較小

2、靜態(tài)編譯方便發(fā)布，但生成的可執(zhí)行文件體積較大