一份粗糙的研究記錄,有待補完和整理。
MinGW:
c -> o gcc -c a.c
c -> exe gcc a.c libs.o -o a.exe (從主程序a.c,附加libs,生成a.exe)
o -> exe gcc a.o b.o ... -o main.exe
c -> dll,def,a gcc a.c -shared -o a.dll -Wl,--output-def,a.def,--out-implib,liba.a
a -> dll a2dll liba.a
dll -> a: dlltool --dllname a.dll --def a.def --output-lib liba.a (需要def文件)
a -> def: dumpbin /exports lib.a > lib.def (在windows上調用,def需要修改)
dll -> def : pexports a.dll -o > a.def (這裏的-o是指給函數標序號)
lib -> def : reimp -d a.lib
lib -> a: (for __cdecl functions in most case) reimp a.lib; (for __stdcall functions)
MSVC:
c -> lib cl /LD a.c (注意已經定義了export列表)
c -> dll cl /LD a.c
c -> obj cl /c a.c
c -> exe cl a.c /out:a.exe
dll ->lib lib /machine:ix86 /def:a.def /out:a.lib (需要def文件)
obj ->lib lib a.obj b.obj... /out:mylib.lib
dll ->def DUMPBIN a.dll /EXPORTS /OUT:a.def (生成的def需要做修正)
lib ->def reimp -d a.lib (這個要在MSYS+MinGW下用)
關於這些工具的適用範圍可以很容易的理解和記憶。
dll和exe都是PE文件,所以可以使用pexports.
lib和a是靜態庫文件,都是歸檔類型,不是PE格式。所以不能使用pexports.
dll可以使用dlltool.
lib可以使用lib, 和reimp(lib->a工具)
所有的bin文件,包括dll,exe,lib,a都可以使用dumpbin.
參考:
http://hi.baidu.com/kaien_space/blog/item/5e77fafa2ba9ff16a8d3110a.html
Mingw官網文檔: http://www.mingw.org/wiki/MSVC_and_MinGW_DLLs
http://oldwiki.mingw.org/index.php/CreateImportLibraries
http://www.mingw.org/wiki/FAQ
http://hi.baidu.com/opaquefog/blog/item/9b21b6deb324e25dccbf1ab7.html
http://qzone.qq.com/blog/8330936-1238659272
http://hi.baidu.com/jzinfo/blog/item/b0aa1d308de99f9da8018e00.html
本篇測試用代碼:
1. main.cpp
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include "mylib.h"
using namespace std;
int main()
{
char str[]="Hello world!";
printhello(str);
return 0;
}
2. mylib.cpp
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include "mylib.h"
using namespace std;
void EXPORT printhello(char *str)
{
cout << str << endl;
}
3. mylib.h
#define EXPORT __declspec(dllexport)
extern "C"
{
void EXPORT printhello(char *str);
}
關於DLL的定義和使用:
1. 需要外部調用的函數,定義的時候要在函數聲明前加入
__declspec(dllexport)
方便起見,可以定義成宏
#define EXPORT __declspec(dllexport)
然後在定義函數聲明的時候使用,例如:
void EXPORT printhello(char *str);
只有註明EXPORT的函數才能出現在dll的輸出表中,外部函數才能調用。
關於函數調用約定__cdecl 還是 __stdcall。我們可以在輸出函數名前添加,也可以用cl編譯的時候指明
/Gd 使用 __cdecl 調用約定 (C declaration,是C和C++默認格式),手動堆棧平衡(支持可變參數)
/Gz 使用 __stdcall 調用約定 (是pascal, fortran等的調用約定), 自動堆棧平衡
此外還有其他的調用約定,如_fastcall,把前兩個參數通過寄存器傳遞,調用速度快。
要使用dll,我們可以動態調用它,也可以轉換成lib庫靜態調用。
動態調用就是說,先用LoadLibrary加載到內存中。再用GetProcAddress得到函數地址就可以使用了。比較麻煩。
靜態調用就是說,先爲需要調用的函數生成def文件,然後製作靜態庫lib文件。再用這個lib調用dll裏的函數。
__cdecl 和 __stdcall
VC上編譯C和C++程序時,默認使用__cdecl函數調用約定。如果想生成__stdcall的函數,我們可以使用/GZ編譯.例如:
cl /Gz /LD mylib.cpp
這樣生成的dll和lib就是使用的__stdcall約定
通過下面的命令
dumpbin /exports mylib.dll 或mylib.lib 我們可以看到
ordinal hint RVA name
1 0 0000107E
_printhello@4
下面是__cdecl的函數名書寫規格
ordinal hint RVA name
1 0 0000107E printhello
可見__stdcall裏多了前綴和後綴。
DEF文件格式:
LIBRARY DLLNAME.DLL
EXPORTS
fonctionname1 @1
fonctionname2 @2
................
(注意__cdecl和__stdcall調用約定的DEF文件書寫區別。)
從DLL製作def文件:
MinGW上的實現方法:
pexports mydll.dll -o > mydll.def
MSVC上的實現方法:
1. 製作一份dll的導出函數表,使用VC的dumpbin命令
dumpbin mydll.dll /exports > mylib.def
2. 打開def文件修改之
i) 添加 LIBRARY mydll.dll
EXPORTS
ii) 在EXPORTS後面加入改好的需要導出到lib中函數名列表
(注意: 因爲函數調用約定的不同,所以導出的函數名會有前綴或後綴,這些都儘量不要修改。否則可能無法正常調用!具體操作,後面會舉例說明)
(非常值得注意的是: 這個EXPORTS的函數名列表,有些情況下,你可能根本無法知道這些函數名的書寫規則。不要總認爲dumpbin中得到的名字就可以通用了。也不要認爲pexports得到的def文件就不用修改了。事實上,如果我們聲明函數的時候沒有用extern "C"{}. 那麼你在VC中調用一個MinGW的dll時你就會發現,問題變得很棘手。def的函數名書寫規則和你要調用dll的函數約定有關,和dll裏的前後綴無關。切記!)
另外, 在使用dll裏的函數的時候,需要一份.h文件,對調用的函數進行聲明。這裏的函數名裏沒有那些附加的前後綴的,這點要注意。
在VC中生成dll和lib(調用dll庫)
cl /LD mylib.cpp (得到mylib.dll和mylib.lib)
在MinGW中生成dll, def和a(調用dll庫)
g++ mylib.cpp -shared -o mylib_linux.dll -Wl,--output-def,mydll.def,--out-implib,mylib.a
在VC中生成靜態庫lib(不使用dll)
(注意: 靜態庫(lib和a)實際上就是一種歸檔文件)
cl -c mylib.cpp 編譯cpp得到obj
lib mylib.obj /out:mylib.lib (生成歸檔文件mylib.lib)
在MinGW中生成靜態庫a(不使用dll)
g++ -c mylib.cpp 得到o文件
ar r mylib.a mylib.o 生成歸檔文件mylib.a
VC中調用VC的dll (lib方式)
分爲有lib文件和無lib文件兩種情況。第二種情況需要先生成lib文件再調用。
我們感興趣的是第二種情況。具體操作實戰如下:
我們只有一個mylib.dll, 需要調用一個輸出函數printhello
1. 製作def
dumpbin mylib.dll /exports >mylib.def
得到一份完整的輸出函數列表。
在開頭添加 LIBRARY mylib.dll
再把下面的輸出函數信息
ordinal hint RVA name
1 0 0000107E printhello
修改成
EXPORTS
printhello @1
其他的信息都刪除。
也可以在MinGW上直接調用 pexports mylib.dll > mylib.def (這就是MinGW的方便之處了)
2. 生成lib
需要mylib.dll和mylib.def
lib /machine:ix86 /def:mylib.def
這樣就會生成mylib.lib和mylib.exp兩個文件。(mylib.exp可以刪除)
3. 通過lib調用dll
在程序main.cpp中加入#include "mylib.h"
這樣就可以調用這個函數了
cl main.cpp mylib.lib 編譯生成main.exe文件。
(注意:這個程序的運行需要dll的參與!編譯後lib文件可以刪除,但mylib.dll不能刪除,切記!)
MinGW調用MinGW的dll (直接連接 和 a連接)
MinGW的dll可以像靜態庫.a那樣直接連接使用。
g++ main.cpp mylib.dll
也可以使用
g++ main.cpp -lmylib
直接調用dll編譯生成main.exe文件。非常的簡單方面。
當然,從研究的角度來說,我們討論一下如何通過庫文件a來實現連接。其方法和VC的情況雷同。
考慮無a文件的情況。
1. 製作def
直接調用 pexports mylib.dll > mylib.def
2. 生成a
需要mylib.dll和mylib.def
dlltool --dllname mylib.dll --def mylib.def --output-lib libmylib.a
這樣就會生成庫文件libmylib.a文件。
3. 通過a調用dll
在程序main.cpp中加入#include "mydll.h"
這樣就可以調用dll裏的函數了
g++ main.cpp libmylib.a -o main.exe 編譯生成main.exe文件。
VC中調用MinGW的dll
現在如何在VC中調用MinGW生成的mylib_linux.dll呢?(注意:VC無法使用MinGW的a文件,也無法像MinGW那樣直接調用dll)
我們可以使用def文件生成VC可用的lib,通過lib調用
如果你沒有def文件,那就用前面說過的方法(dumpbin(手動),或pexports(自動)) 生成一個。
如果你已經有了def文件。內容如下:
LIBRARY mylib_linux.dll
EXPORTS
printhello @1
下面的命令可以根據def生成lib
lib /machine:ix86 /def:mydll.def 生成mydll.lib。
通過lib調用dll
cl main.cpp mydll.lib 生成main.exe調用dll
MinGW中調用VC的dll
如過dll是__cdecl約定,那麼可以像靜態庫那樣直接使用。如果
如果使用的是__stdcall調用約定。這時,我們無法像__cdecl那樣直接使用了。我們有兩種思路,一種是生成VC上的lib,然後直接調用。另一種是製作def和a文件,通過他們調用dll。
(注意,在這種情況下,不能用reimp從lib得到a。即使這個lib可以直接使用。生成的a也不能用。想得到可用的a文件需要按以下步驟操作)
1. 製作def
調用 pexports mylib.dll | sed "s/_//" > mylib.def (sed部分去除函數名前的_)
未完待續。。。
2. 生成a
需要mylib.dll和mylib.def
dlltool -U -D mylib.dll -d mylib.def -l libmylib.a (注意,這個-U絕對不能少)
這樣就會生成庫文件libmylib.a文件。
3. 通過a調用dll
在程序main.cpp中加入#include "mydll.h"
這樣就可以調用dll裏的函數了
g++ main.cpp libmylib.a -o main.exe 編譯生成main.exe文件。
注意,調用__stdcall的函數也必須聲明爲__stdcall如下:
extern "C"
{
void __stdcall printhello(char *str);
}
在VC中則不需要修改代碼,cl編譯的時候使用/Gz即可。
寫到這裏,基本上已經討論的差不多了。至於靜態庫.lib和.a之間的轉換。據說這是同一種類型的歸檔文件,不同的只是歸檔裏包含的內容。lib裏包含的是.obj文件,a裏包含的是.o文件。然而,這兩種文件的格式據說也是相同的,然而我們發現lib和a無法通用!(請注意,這裏的靜態庫lib不是調用dll時的那種靜態庫lib。那種lib只是起到索引和連接dll的功能,而這裏所說的靜態庫是脫離dll工作的庫,函數過程都包含在庫裏了)。以前我曾經寫過一篇文章,討論過cygwin上的庫和mingw通用的方法。其實現在我們可以更清晰的明白,他們之所以通用是因爲兩者都是用gcc編譯的。同一種編譯器出來的結果當然可以兼容。那篇文章的價值在於。cygwin雖然工具包很多,但是要獨立運行還需要dll支持。而mingw則可以生成不依賴於dll獨立運行的程序。
那麼lib和a不能通用的原因到底在哪裏呢?起初覺得有可能在編譯器上。因爲vc的編譯器cl和gcc的編譯器編譯出來的obj和o文件雖然格式相同卻不能通用。實驗表明,拿o文件給cl用,或拿obj給gcc用都通不過。然而,我對這點還不表示懷疑!因爲我覺得最可能的原因並不在這裏。行不通的原因很可能是兩個編譯器調用了不同的庫函數。cl調用了MSVC提供的庫函數,而gcc調用了他自己的庫函數。所以我們回發現,通用靜態庫失敗時顯示的都是庫函數沒定義之類的錯誤。其實是函數名的符號不能識別。如果知道所需的庫函數的具體文件,並加入到項目的編譯中,相信很可能就會解決問題。不論如何,目前靜態庫的通用方法還有待進一步的探討。