VC++動態鏈接庫(DLL)編程深入淺出(VS2015)

本文轉載於太平洋電腦網,原文由宋寶華於 2005 年發表。原文示例由 VC++ 6.0 開發,本文使用 VC++ 2015 重新編寫。
本文版權仍歸原作者所有。

原文鏈接如下:


1. 概論

先來闡述一下DLL(Dynamic Linkable Library)的概念,你可以簡單的把DLL看成一種倉庫,它提供給你一些可以直接拿來用的變量、函數或類。在倉庫的發展史上經歷了“無庫-靜態鏈接庫-動態鏈接庫”的時代。
  
靜態鏈接庫與動態鏈接庫都是共享代碼的方式,如果採用靜態鏈接庫,則無論你願不願意,lib中的指令都被直接包含在最終生成的EXE文件中了。但是若使用DLL,該DLL不必被包含在最終EXE文件中,EXE文件執行時可以“動態”地引用和卸載這個與EXE獨立的DLL文件。靜態鏈接庫和動態鏈接庫的另外一個區別在於靜態鏈接庫中不能再包含其他的動態鏈接庫或者靜態庫,而在動態鏈接庫中還可以再包含其他的動態或靜態鏈接庫。
  
對動態鏈接庫,我們還需建立如下概念:

(1)DLL 的編制與具體的編程語言及編譯器無關
只要遵循約定的DLL接口規範和調用方式,用各種語言編寫的DLL都可以相互調用。譬如Windows提供的系統DLL(其中包括了Windows的API),在任何開發環境中都能被調用,不在乎其是Visual Basic、Visual C++還是Delphi。

(2)動態鏈接庫隨處可見
我們在Windows目錄下的system32文件夾中會看到kernel32.dll、user32.dll和gdi32.dll,windows的大多數API都包含在這些DLL中。kernel32.dll中的函數主要處理內存管理和進程調度;user32.dll中的函數主要控制用戶界面;gdi32.dll中的函數則負責圖形方面的操作。
一般的程序員都用過類似MessageBox的函數,其實它就包含在user32.dll這個動態鏈接庫中。由此可見DLL對我們來說其實並不陌生。

(3)VC動態鏈接庫的分類
Visual C++支持三種DLL,它們分別是Non-MFC DLL(非MFC動態庫)、MFC Regular DLL(MFC規則DLL)、MFC Extension DLL(MFC擴展DLL)。
非MFC動態庫不採用MFC類庫結構,其導出函數爲標準的C接口,能被非MFC或MFC編寫的應用程序所調用;MFC規則DLL 包含一個繼承自CWinApp的類,但其無消息循環;MFC擴展DLL採用MFC的動態鏈接版本創建,它只能被用MFC類庫所編寫的應用程序所調用。

由於本文篇幅較長,內容較多,勢必需要先對閱讀本文的有關事項進行說明,下面以問答形式給出。

問:本文主要講解什麼內容?
答:本文詳細介紹了DLL編程的方方面面,努力學完本文應可以對DLL有較全面的掌握,並能編寫大多數DLL程序。

問:如何看本文?
答:本文每一個主題的講解都附帶了源代碼例程,可以隨文下載(每個工程都經WINRAR壓縮)。所有這些例程都由筆者編寫並在VC++6.0中調試通過。
當然看懂本文不是讀者的最終目的,讀者應親自動手實踐才能真正掌握DLL的奧妙。

問:學習本文需要什麼樣的基礎知識?
答:如果你掌握了C,並大致掌握了C++,瞭解一點MFC的知識,就可以輕鬆地看懂本文。

2. 靜態鏈接庫

對靜態鏈接庫的講解不是本文的重點,但是在具體講解DLL之前,通過一個靜態鏈接庫的例子可以快速地幫助我們建立“庫”的概念。
在這裏插入圖片描述

圖1 建立一個靜態鏈接庫

如圖1,在 VC++ 2015 中new一個名稱爲 libTest 的 Win32 靜態庫項目(單擊此處下載本項目附件),並新建 lib.h 和 lib.cpp 兩個文件,lib.h 和 lib.cpp 的源代碼如下:

//lib.h
#pragma once

extern "C" int add(int x, int y);
//lib.cpp
#include "stdafx.h"
#include "lib.h"
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

編譯這個工程就得到了一個.lib文件,這個文件就是一個函數庫,它提供了add的功能。將頭文件和.lib文件提交給用戶後,用戶就可以直接使用其中的add函數了。

標準Turbo C2.0中的C庫函數(我們用來的scanf、printf、memcpy、strcpy等)就來自這種靜態庫。

下面來看看怎麼使用這個庫,在 libTest 項目所在的解決方案內new一個 libCall 項目。libCall 項目僅包含一個 main.cpp 文件,它演示了靜態鏈接庫的調用方法,其源代碼如下:

#include "stdafx.h"

#include <stdio.h>
#include "../libTest/lib.h"
#pragma comment( lib, "../Debug/libTest.lib")  //指定與靜態庫一起連接

int main()
{
	printf("2 + 3 = %d", add(2, 3));
    return 0;
}

靜態鏈接庫的調用就是這麼簡單,或許我們每天都在用,可是我們沒有明白這個概念。代碼中 #pragma comment( lib , "../Debug/libTest.lib" ) 的意思是指本文件生成的.obj文件應與 libTest.lib 一起連接。

如果不用#pragma comment指定,則可以直接在VC++中設置,如圖2,在 libCall 項目名稱上點擊鼠標右鍵,在彈出菜單上選擇“屬性”,打開 libCall 屬性頁,選擇 配置屬性 -> 鏈接器 -> 輸入,在 附加依賴項 中,填入庫文件路徑。
在這裏插入圖片描述

圖2 在VC中設置庫文件路徑

這個靜態鏈接庫的例子至少讓我們明白了庫函數是怎麼回事,它們是哪來的。我們現在有下列模糊認識了:

(1) 庫不是個怪物,編寫庫的程序和編寫一般的程序區別不大,只是庫不能單獨執行;
(2) 庫提供一些可以給別的程序調用的東東,別的程序要調用它必須以某種方式指明它要調用之。

以上從靜態鏈接庫分析而得到的對庫的懵懂概念可以直接引申到動態鏈接庫中,動態鏈接庫與靜態鏈接庫在編寫和調用上的不同體現在庫的外部接口定義及調用方式略有差異。

3. 庫的調試與查看

在具體進入各類DLL的詳細闡述之前,有必要對庫文件的調試與查看方法進行一下介紹,因爲從下一節開始我們將面對大量的例子工程。

由於庫文件不能單獨執行,因而在按下F5(開始debug模式執行)或CTRL+F5(運行)執行時,其彈出如圖3所示的對話框。這個時候,我們可以在 DLL 項目屬性的“調試 -> 命令”欄輸入要調用該庫的EXE文件的路徑就可以對庫進行調試了(如圖3.1),其調試技巧與一般應用工程的調試一樣。
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圖3 庫的調試與“運行”

在這裏插入圖片描述

圖3.1 DLL 調試命令

通常有比上述做法更好的調試途徑,那就是將庫項目和應用項目(調用庫的項目)放置在同一解決方案,只對應用項目進行調試,在應用項目調用庫中函數的語句處設置斷點,執行後按下F11,這樣就單步進入了庫中的函數。第2節中的libTest和libCall工程就放在了同一解決方案,其工程結構如圖4所示。
在這裏插入圖片描述

圖4 把庫項目和調用庫的項目放入同一解決方案進行調試

上述調試方法對靜態鏈接庫和動態鏈接庫而言是一致的。所以本文提供下載的所有源代碼中都包含了庫項目和調用庫的項目,這二者都被包含在一個解決方案內,這是筆者提供這種打包下載的用意所在。

動態鏈接庫中的導出接口可以使用Visual C++的Depends工具進行查看,讓我們用Depends打開系統目錄中的user32.dll,看到了吧?紅圈內的就是幾個版本的MessageBox了!原來它真的在這裏啊,原來它就在這裏啊!
在這裏插入圖片描述

圖5 用Depends查看DLL

當然Depends工具也可以顯示DLL的層次結構,若用它打開一個可執行文件則可以看出這個可執行文件調用了哪些DLL。

好,讓我們正式進入動態鏈接庫的世界,先來看看最一般的DLL,即非MFC DLL(待續…)


上節給大家介紹了靜態鏈接庫與庫的調試與查看(動態鏈接庫(DLL)編程深入淺出(一)),本節主要介紹非MFC DLL。

4. 非 MFC DLL

4.1 一個簡單的 DLL

第2節給出了以靜態鏈接庫方式提供add函數接口的方法,接下來我們來看看怎樣用動態鏈接庫實現一個同樣功能的add函數。

如圖6,在VC++中new一個 Win32 DLL 項目 dllTest(單擊此處下載本工程附件)。注意不要選擇 MFC,因爲用 MFC 建立的將是第5、6節要講述的 MFC 動態鏈接庫。
在這裏插入圖片描述

圖6 建立一個非MFC DLL

在建立的工程中添加lib.h及lib.cpp文件,源代碼如下:

/* 文件名:lib.h */
#pragma once

extern "C"  int __declspec(dllexport) add(int x, int y);
/* 文件名:lib.cpp */
#include "stdafx.h"
#include "lib.h"
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

與第2節對靜態鏈接庫的調用相似,我們也建立一個與DLL項目處於同一解決方案的應用項目dllCall,它調用DLL中的函數add,其源代碼如下:

// dllCall.cpp : 以顯式方式調用DLL

#include "stdafx.h"
#include "windows.h"

typedef int(*lpAddFun)(int, int);//宏定義函數指針類型

int main()
{
	HINSTANCE hDll;   //DLL句柄
	lpAddFun addFun;  //函數指針
	hDll = LoadLibrary(L"..\\Debug\\dllTest.dll");
	if (hDll != NULL)
	{
		addFun = (lpAddFun)GetProcAddress(hDll, "add");
		if (addFun != NULL)
		{
			int result = addFun(2, 3);
			printf("%d", result);
		}
		FreeLibrary(hDll);
	}
    return 0;
}

分析上述代碼,dllTest項目中的lib.cpp文件與第2節靜態鏈接庫版本完全相同,不同在於lib.h對函數add的聲明前面添加了__declspec(dllexport)語句。這個語句的含義是聲明函數add爲DLL的導出函數。DLL內的函數分爲兩種:

(1) DLL導出函數,可供應用程序調用;
(2) DLL內部函數,只能在DLL程序使用,應用程序無法調用它們。

而應用程序對本DLL的調用和對第2節靜態鏈接庫的調用卻有較大差異,下面我們來逐一分析。

首先,語句 typedef int ( * lpAddFun)(int,int) 定義了一個與add函數接受參數類型和返回值均相同的函數指針類型。隨後,在main函數中定義了lpAddFun的實例 addFun

其次,在函數main中定義了一個DLL HINSTANCE句柄實例hDll,通過Win32 Api函數 LoadLibrary 動態加載了DLL模塊並將DLL模塊句柄賦給了hDll;

再次,在函數main中通過Win32 Api函數 GetProcAddress 得到了所加載DLL模塊中函數add的地址並賦給了addFun。經由函數指針addFun進行了對DLL中add函數的調用;

最後,應用工程使用完DLL後,在函數main中通過Win32 Api函數 FreeLibrary 釋放了已經加載的DLL模塊。

通過這個簡單的例子,我們獲知DLL定義和調用的一般概念:

(1) DLL中需以某種特定的方式聲明導出函數(或變量、類);
(2) 應用工程需以某種特定的方式調用DLL的導出函數(或變量、類)。

下面我們來對“特定的方式進行”闡述。

4.2 聲明導出函數

DLL中導出函數的聲明有兩種方式:一種爲4.1節例子中給出的在函數聲明中加上 __declspec(dllexport),這裏不再舉例說明;另外一種方式是採用模塊定義(.def) 文件聲明,.def文件爲鏈接器提供了有關被鏈接程序的導出、屬性及其他方面的信息。

下面的代碼演示了怎樣用.def文件將函數add聲明爲DLL導出函數(需在dllTest工程中添加lib.def文件):

; lib.def : 導出DLL函數

LIBRARY dllTest

EXPORTS

add @ 1

.def文件的規則爲:

(1) LIBRARY語句說明.def文件相應的DLL;
(2) EXPORTS語句後列出要導出函數的名稱。可以在.def文件中的導出函數名後加@n,表示要導出函數的序號爲n(在進行函數調用時,這個序號將發揮其作用);
(3) .def 文件中的註釋由每個註釋行開始處的分號 ( ; ) 指定,且註釋不能與語句共享一行。

由此可以看出,例子中lib.def文件的含義爲生成名爲“dllTest”的動態鏈接庫,導出其中的add函數,並指定add函數的序號爲1。

注意:編寫 .def 文件後,必須在項目屬性中明確指定爲模塊定義文件,才能生效。否則即使編寫了 .def 文件,也無法導出函數,同時也不能生成 .lib 文件。如圖 4.2 所示:
在這裏插入圖片描述

圖 4.2 模塊定義文件

4.3 DLL的調用方式

在4.1節的例子中我們看到了由“LoadLibrary-GetProcAddress-FreeLibrary”系統Api提供的三位一體“DLL加載-DLL函數地址獲取-DLL釋放”方式,這種調用方式稱爲DLL的動態調用
動態調用方式的特點是完全由編程者用 API 函數加載和卸載 DLL,程序員可以決定 DLL 文件何時加載或不加載,顯式鏈接在運行時決定加載哪個 DLL 文件。

與動態調用方式相對應的就是靜態調用方式,“有動必有靜”,這來源於物質世界的對立統一。“動與靜”,其對立與統一竟無數次在技術領域裏得到驗證,譬如靜態IP與DHCP、靜態路由與動態路由等。從前文我們已經知道,庫也分爲靜態庫與動態庫DLL,而想不到,深入到DLL內部,其調用方式也分爲靜態與動態。“動與靜”,無處不在。《周易》已認識到有動必有靜的動靜平衡觀,《易.繫辭》曰:“動靜有常,剛柔斷矣”。哲學意味着一種普遍的真理,因此,我們經常可以在枯燥的技術領域看到哲學的影子。

靜態調用方式的特點是由編譯系統完成對DLL的加載和應用程序結束時 DLL 的卸載。當調用某DLL的應用程序結束時,若系統中還有其它程序使用該 DLL,則Windows對DLL的應用記錄減1,直到所有使用該DLL的程序都結束時才釋放它。靜態調用方式簡單實用,但不如動態調用方式靈活。

下面我們來看看靜態調用的例子(單擊此處下載本工程附件),將編譯dllTest工程所生成的.lib和.dll文件拷入dllCall工程所在的路徑,dllCall執行下列代碼:

// dllCall.cpp : 隱式調用DLL

#include "stdafx.h"
#include "windows.h"

#pragma comment(lib,"dllTest.lib")
//.lib文件中僅僅是關於其對應DLL文件中函數的重定位信息

extern "C" int __declspec(dllimport) add(int x, int y);

int main()
{
	int result = add(2, 3);
	printf("%d", result);

    return 0;
}

由上述代碼可以看出,靜態調用方式的順利進行需要完成兩個動作:

(1) 告訴編譯器與DLL相對應的.lib文件所在的路徑及文件名,#pragma comment(lib,"dllTest.lib") 就是起這個作用。
程序員在建立一個DLL文件時,連接器會自動爲其生成一個對應的.lib文件,該文件包含了DLL 導出函數的符號名及序號(並不含有實際的代碼)。在應用程序裏,.lib文件將作爲DLL的替代文件參與編譯。

(2) 聲明導入函數,extern "C" int __declspec(dllimport) add(int x,int y) 語句中的 __declspec(dllimport) 發揮這個作用。

靜態調用方式不再需要使用系統API來加載、卸載DLL以及獲取DLL中導出函數的地址。這是因爲,當程序員通過靜態鏈接方式編譯生成應用程序時,應用程序中調用的與.lib文件中導出符號相匹配的函數符號將進入到生成的EXE 文件中,.lib文件中所包含的與之對應的DLL文件的文件名也被編譯器存儲在 EXE文件內部。當應用程序運行過程中需要加載DLL文件時,Windows將根據這些信息發現並加載DLL,然後通過符號名實現對DLL 函數的動態鏈接。這樣,EXE將能直接通過函數名調用DLL的輸出函數,就象調用程序內部的其他函數一樣。

4.4 DllMain函數

Windows在加載DLL的時候,需要一個入口函數,就如同控制檯或DOS程序需要main函數、WIN32程序需要WinMain函數一樣。在前面的例子中,DLL並沒有提供DllMain函數,應用工程也能成功引用DLL,這是因爲Windows在找不到DllMain的時候,系統會從其它運行庫中引入一個不做任何操作的缺省DllMain函數版本,並不意味着DLL可以放棄DllMain函數。

根據編寫規範,Windows必須查找並執行DLL裏的DllMain函數作爲加載DLL的依據,它使得DLL得以保留在內存裏。這個函數並不屬於導出函數,而是DLL的內部函數。這意味着不能直接在應用工程中引用DllMain函數,DllMain是自動被調用的。

我們來看一個DllMain函數的例子(單擊此處下載本工程附件)。

#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"

BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
                       DWORD  ul_reason_for_call,
                       LPVOID lpReserved
					 )
{
	switch (ul_reason_for_call)
	{
	case DLL_PROCESS_ATTACH:
		printf("\nprocess attach of dll");
		break;
	case DLL_THREAD_ATTACH:
		printf("\nthread attach of dll");
		break;
	case DLL_THREAD_DETACH:
		printf("\nthread detach of dll");
		break;
	case DLL_PROCESS_DETACH:
		printf("\nprocess detach of dll");
		break;
	}
	return TRUE;
}

DllMain函數在DLL被加載和卸載時被調用,在單個線程啓動和終止時,DLLMain函數也被調用,ul_reason_for_call指明瞭被調用的原因。原因共有4種,即 PROCESS_ATTACHPROCESS_DETACHTHREAD_ATTACHTHREAD_DETACH,以switch語句列出。

來仔細解讀一下DllMain的函數頭BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, WORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved )。

APIENTRY被定義爲__stdcall,它意味着這個函數以標準Pascal的方式進行調用,也就是WINAPI方式;

進程中的每個DLL模塊被全局唯一的32字節的HINSTANCE句柄標識,只有在特定的進程內部有效,句柄代表了DLL模塊在進程虛擬空間中的起始地址。在Win32中,HINSTANCE和HMODULE的值是相同的,這兩種類型可以替換使用,這就是函數參數hModule的來歷。

執行下列代碼:

	hDll = LoadLibrary(L"..\\Debug\\dllTest.dll");
	if (hDll != NULL)
	{
		addFun = (lpAddFun)GetProcAddress(hDll, MAKEINTRESOURCEA(1));
		//MAKEINTRESOURCE直接使用導出文件中的序號
		if (addFun != NULL)
		{
			int result = addFun(2, 3);
			printf("\ncall add in dll:%d", result);
		}
		FreeLibrary(hDll);
	}

我們看到輸出順序爲:

process attach of dll
call add in dll:5
process detach of dll

這一輸出順序驗證了DllMain被調用的時機。

代碼中的 GetProcAddress ( hDll, MAKEINTRESOURCE ( 1 ) ) 值得留意,它直接通過.def文件中爲add函數指定的順序號訪問add函數,具體體現在MAKEINTRESOURCE ( 1 ),MAKEINTRESOURCE是一個通過序號獲取函數名的宏,定義爲(節選自winuser.h):

#define MAKEINTRESOURCEA(i) ((LPSTR)((ULONG_PTR)((WORD)(i))))
#define MAKEINTRESOURCEW(i) ((LPWSTR)((ULONG_PTR)((WORD)(i))))
#ifdef UNICODE
#define MAKEINTRESOURCE  MAKEINTRESOURCEW
#else
#define MAKEINTRESOURCE  MAKEINTRESOURCEA
#endif // !UNICODE

4.5 __stdcall約定

如果通過VC++編寫的DLL欲被其他語言編寫的程序調用,應將函數的調用方式聲明爲__stdcall方式,WINAPI都採用這種方式,而C/C++缺省的調用方式卻爲__cdecl。__stdcall方式與__cdecl對函數名最終生成符號的方式不同。若採用C編譯方式(在C++中需將函數聲明爲extern “C”),__stdcall調用約定在輸出函數名前面加下劃線,後面加“@”符號和參數的字節數,形如_functionname@number;而__cdecl調用約定僅在輸出函數名前面加下劃線,形如_functionname。

Windows編程中常見的幾種函數類型聲明宏都是與__stdcall和__cdecl有關的(節選自windef.h):

#define CALLBACK    __stdcall //這就是傳說中的回調函數
#define WINAPI      __stdcall //這就是傳說中的WINAPI
#define WINAPIV     __cdecl
#define APIENTRY    WINAPI    //DllMain的入口就在這裏
#define APIPRIVATE  __stdcall
#define PASCAL      __stdcall

在lib.h中,應這樣聲明add函數:

int __stdcall add(int x, int y);

在應用工程中函數指針類型應定義爲:

typedef int(__stdcall *lpAddFun)(int, int);

若在lib.h中將函數聲明爲__stdcall調用,而應用工程中仍使用typedef int (* lpAddFun)(int,int),運行時將發生錯誤(因爲類型不匹配,在應用工程中仍然是缺省的__cdecl調用),彈出如圖7所示的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖7 調用約定不匹配時的運行錯誤

圖7中的那段話實際上已經給出了錯誤的原因,即“This is usually a result of …”。
單擊此處下載__stdcall調用例子工程源代碼附件。

4.6 DLL導出變量

DLL定義的全局變量可以被調用進程訪問;DLL也可以訪問調用進程的全局數據,我們來看看在應用工程中引用DLL中變量的例子(單擊此處下載本工程附件)。

/* 文件名:lib.h */
#pragma once
extern int dllGlobalVar;
extern "C" int GetGlobalVar();
// lib.cpp : DLL中的全局變量
#include "lib.h"
int GetGlobalVar()
{
	return dllGlobalVar;
}
// dllmain.cpp : 定義 DLL 應用程序的入口點。
#include "stdafx.h"

int dllGlobalVar;
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
                       DWORD  ul_reason_for_call,
                       LPVOID lpReserved
					 )
{
	switch (ul_reason_for_call)
	{
	case DLL_PROCESS_ATTACH:
		dllGlobalVar = 100;  //在dll被加載時,賦全局變量爲100
		break;
	case DLL_THREAD_ATTACH:
	case DLL_THREAD_DETACH:
	case DLL_PROCESS_DETACH:
		break;
	}
	return TRUE;
}
;文件名:lib.def
;在DLL中導出變量

LIBRARY "dllTest"

EXPORTS

dllGlobalVar CONSTANT
;或dllGlobalVar DATA

GetGlobalVar

從lib.h和lib.cpp中可以看出,全局變量在DLL中的定義和使用方法與一般的程序設計是一樣的。若要導出某全局變量,我們需要在.def文件的EXPORTS後添加:

變量名 CONSTANT   //過時的方法
  或
變量名 DATA     //VC++提示的新方法

在主函數中引用DLL中定義的全局變量:

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib,"dllTest.lib")

extern int dllGlobalVar;

int main()
{
	printf("%d ", *(int*)dllGlobalVar);

	*(int *)dllGlobalVar = 1;
	//特別要注意的是這種方法導出的並不是變量本身,而是DLL中導出變量的指針,應用程序必須通過強制指針轉換來使用

	printf("%d ", *(int*)dllGlobalVar);
	
    return 0;
}

特別要注意的是用 extern int dllGlobalVar 聲明所導入的並不是DLL中全局變量本身,而是其地址,應用程序必須通過強制指針轉換來使用DLL中的全局變量。這一點,從 *(int*)dllGlobalVar 可以看出。因此在採用這種方式引用DLL全局變量時,千萬不要進行這樣的賦值操作:

dllGlobalVar = 1;

其結果是 dllGlobalVar 指針的內容發生變化,程序中以後再也引用不到DLL中的全局變量了。

在應用工程中引用DLL中全局變量的一個更好方法是:

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#pragma comment(lib,"dllTest.lib")

extern int _declspec(dllimport) dllGlobalVar; //用_declspec(dllimport)導入

int main()
{
	printf("%d ", dllGlobalVar);

	dllGlobalVar = 1; //這裏就可以直接使用, 無須進行強制指針轉換

	printf("%d ", dllGlobalVar);

    return 0;
}

通過 _declspec(dllimport) 方式導入的就是DLL中全局變量本身而不再是其地址了,筆者建議在一切可能的情況下都使用這種方式。

4.7 DLL導出類

DLL中定義的類可以在應用工程中使用。

下面的例子裏,我們在DLL中定義了 point 和 circle 兩個類,並在應用工程中引用了它們(單擊此處下載本工程附件)。

//文件名:point.h,point類的聲明
#pragma once

#ifdef DLL_FILE
class _declspec(dllexport) point //導出類point
#else
class _declspec(dllimport) point //導入類point
#endif
{
public:
	float y;
	float x;
	point();
	point(float x_coordinate, float y_coordinate);
};
//文件名:point.cpp,point類的實現
#ifndef DLL_FILE
#define DLL_FILE
#endif

#include "stdafx.h"
#include "point.h"

//類point的缺省構造函數
point::point()
{
	x = 0.0;
	y = 0.0;
}

//類point的構造函數
point::point(float x_coordinate, float y_coordinate)
{
	x = x_coordinate;
	y = y_coordinate;
}
//文件名:circle.h,circle類的聲明
#pragma once
#include "point.h"

#ifdef DLL_FILE
class _declspec(dllexport) circle //導出類circle
#else
class _declspec(dllimport) circle //導入類circle
#endif
{
public:
	circle();

	void SetCentre(const point &centrePoint);
	void SetRadius(float r);
	float GetGirth();
	float GetArea();
private:
	float radius;
	point centre;
};
//文件名:circle.cpp,circle類的實現
#ifndef DLL_FILE
#define DLL_FILE
#endif

#include "stdafx.h"
#include "circle.h"

#define PI 3.1415926

//circle類的構造函數
circle::circle()
{
	centre = point(0, 0);
	radius = 0;
}
//得到圓的面積
float circle::GetArea()
{
	return PI*radius*radius;
}
//得到圓的周長
float circle::GetGirth()
{
	return 2 * PI*radius;
}
//設置圓心座標
void circle::SetCentre(const point &centrePoint)
{
	centre = centrePoint;
}
//設置圓的半徑
void circle::SetRadius(float r)
{
	radius = r;
}

類的引用:

// dllCall.cpp : 調用DLL中的類
#include "stdafx.h"
#include "../dllTest/circle.h"

#pragma comment(lib,"dllTest.lib")

int main()
{
	circle c;
	point p(2.0, 2.0);
	c.SetCentre(p);
	c.SetRadius(1.0);
	printf("area:%f girth:%f", c.GetArea(), c.GetGirth());

    return 0;
}

從上述源代碼可以看出,由於在DLL的類實現代碼中定義了宏 DLL_FILE,故在DLL的實現中所包含的類聲明實際上爲:

class _declspec(dllexport) point //導出類point
{}

class _declspec(dllexport) circle //導出類circle
{}

而在應用工程中沒有定義DLL_FILE,故其包含 point.h 和 circle.h 後引入的類聲明爲:

class _declspec(dllimport) point //導入類point
{}

class _declspec(dllimport) circle //導入類circle
{}

不錯,正是通過DLL中的

class _declspec(dllexport) class_name //導出類
{}

與應用程序中的

class _declspec(dllimport) class_name //導入類
{}

匹對來完成類的導出和導入的!

我們往往通過在類的聲明頭文件中用一個宏來決定使其編譯爲 class _declspec(dllexport) class_name 還是 class _declspec(dllimport) class_name 版本,這樣就不再需要兩個頭文件。本程序中使用的是:

#ifdef DLL_FILE
class _declspec(dllexport) class_name //導出類
#else
class _declspec(dllimport) class_name //導入類
#endif

實際上,在 MFC DLL 的講解中,您將看到比這更簡便的方法,而此處僅僅是爲了說明 _declspec(dllexport) 與 _declspec(dllimport) 匹對的問題。

由此可見,應用工程中幾乎可以看到DLL中的一切,包括函數、變量以及類,這就是DLL所要提供的強大能力。只要DLL釋放這些接口,應用程序使用它就將如同使用本工程中的程序一樣!

本章雖以VC++爲平臺講解非MFC DLL,但是這些普遍的概念在其它語言及開發環境中也是相同的,其思維方式可以直接過渡。

接下來,我們將要研究MFC規則DLL(待續…)


相關鏈接:VC++動態鏈接庫(DLL)編程深入淺出(二) (一)

第4節我們對非MFC DLL進行了介紹,這一節將詳細地講述MFC規則DLL的創建與使用技巧。

5. MFC規則DLL

5.1 概述

MFC規則DLL的概念體現在兩方面:

(1) 它是MFC的
“是MFC的”意味着可以在這種DLL的內部使用MFC;

(2) 它是規則的
“是規則的”意味着它不同於MFC擴展DLL,在MFC規則DLL的內部雖然可以使用MFC,但是其與應用程序的接口不能是MFC。而MFC擴展DLL與應用程序的接口可以是MFC,可以從MFC擴展DLL中導出一個MFC類的派生類。

Regular DLL能夠被所有支持DLL技術的語言所編寫的應用程序調用,當然也包括使用MFC的應用程序。在這種動態連接庫中,包含一個從CWinApp繼承下來的類,DllMain函數則由MFC自動提供。

Regular DLL分爲兩類:

(1)靜態鏈接到 MFC 的規則DLL
靜態鏈接到MFC的規則DLL與MFC庫(包括MFC擴展 DLL)靜態鏈接,將MFC庫的代碼直接生成在.dll文件中。在調用這種DLL的接口時,MFC使用DLL的資源。因此,在靜態鏈接到MFC 的規則DLL中不需要進行模塊狀態的切換。
使用這種方法生成的規則DLL其程序較大,也可能包含重複的代碼。

(2)動態鏈接到 MFC 的規則DLL
動態鏈接到MFC 的規則DLL 可以和使用它的可執行文件同時動態鏈接到 MFC DLL 和任何MFC擴展 DLL。在使用了MFC共享庫的時候,默認情況下,MFC使用主應用程序的資源句柄來加載資源模板。這樣,當DLL和應用程序中存在相同ID的資源時(即所謂的資源重複問題),系統可能不能獲得正確的資源。因此,對於共享MFC DLL的規則DLL,我們必須進行模塊切換以使得MFC能夠找到正確的資源模板。

我們可以在Visual C++中設置MFC規則DLL是靜態鏈接到MFC DLL還是動態鏈接到MFC DLL。如圖8,在項目名稱上點擊鼠標右鍵,在彈出菜單上選擇“屬性”,打開項目屬性頁,選擇 配置屬性 -> 常規,在 MFC 的使用 欄,選擇 在靜態庫中使用 MFC在共享 DLL 中使用 MFC
在這裏插入圖片描述

圖8 設置動態/靜態鏈接MFC DLL

5.2 MFC規則DLL的創建

我們來一步步講述使用MFC嚮導創建MFC規則DLL的過程,首先新建一個項目,如圖9,選擇項目的類型爲 MFC DLL。點擊OK進入如圖10所示的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖9 MFC DLL項目的創建

在這裏插入圖片描述

圖10 MFC DLL的創建選項

圖10 所示對話框中的1區選擇MFC DLL的類別。

2區選擇是否支持自動化(automation)技術, automation 允許用戶在一個應用程序中操縱另外一個應用程序或組件。例如,我們可以在應用程序中利用 Microsoft Word 或Microsoft Excel的工具,而這種使用對用戶而言是透明的。自動化技術可以大大簡化和加快應用程序的開發。

3區選擇是否支持Windows Sockets,當選擇此項目時,應用程序能在 TCP/IP 網絡上進行通信。 CWinApp派生類的InitInstance成員函數會初始化通訊端的支持,同時工程中的StdAfx.h文件會自動include <AfxSock.h>頭文件。

添加socket通訊支持後的InitInstance成員函數如下:

BOOL CRegularDllSocketApp::InitInstance()
{
	CWinApp::InitInstance();

	if (!AfxSocketInit())
	{
		AfxMessageBox(IDP_SOCKETS_INIT_FAILED);
		return FALSE;
	}

	return TRUE;
}

5.3 一個簡單的MFC規則DLL

這個DLL的例子(屬於靜態鏈接到MFC 的規則DLL)中提供了一個如圖11所示的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖11 MFC規則DLL例子

在DLL中添加對話框的方式與在MFC應用程序中是一樣的。

在圖11所示DLL中的對話框的Hello按鈕上點擊時將MessageBox一個“Hello,pconline的網友”對話框,下面是相關的文件及源代碼,其中刪除了MFC嚮導自動生成的絕大多數註釋(下載本工程附件):

第一組文件:CWinApp繼承類的聲明與實現

// RegularDll.h : RegularDll DLL 的主頭文件

#pragma once

#ifndef __AFXWIN_H__
	#error "在包含此文件之前包含“stdafx.h”以生成 PCH 文件"
#endif

#include "resource.h"		// 主符號

class CRegularDllApp : public CWinApp
{
public:
	CRegularDllApp();

// 重寫
public:
	virtual BOOL InitInstance();

	DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
// RegularDll.cpp : 定義 DLL 的初始化例程。

#include "stdafx.h"
#include "RegularDll.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif

BEGIN_MESSAGE_MAP(CRegularDllApp, CWinApp)
END_MESSAGE_MAP()

// CRegularDllApp 構造
CRegularDllApp::CRegularDllApp()
{
	// TODO:  在此處添加構造代碼,
	// 將所有重要的初始化放置在 InitInstance 中
}

// 唯一的一個 CRegularDllApp 對象
CRegularDllApp theApp;

// CRegularDllApp 初始化
BOOL CRegularDllApp::InitInstance()
{
	CWinApp::InitInstance();

	return TRUE;
}

分析:
在這一組文件中定義了一個繼承自CWinApp的類CRegularDllApp,並同時定義了其的一個實例 theApp。乍一看,您會以爲它是一個MFC應用程序,因爲MFC應用程序也包含這樣的在工程名後添加“App”組成類名的類(並繼承自CWinApp類),也定義了這個類的一個全局實例 theApp。

我們知道,在MFC應用程序中CWinApp取代了SDK程序中WinMain的地位,SDK程序WinMain所完成的工作由CWinApp的三個函數完成:

virtual BOOL InitApplication( );
virtual BOOL InitInstance( );
virtual BOOL Run( ); //傳說中MFC程序的“活水源頭”

但是MFC規則DLL並不是MFC應用程序,它所繼承自CWinApp的類不包含消息循環。這是因爲,MFC規則DLL不包含CWinApp::Run機制,主消息泵仍然由應用程序擁有。如果 DLL 生成無模式對話框或有自己的主框架窗口,則應用程序的主消息泵必須調用從DLL 導出的函數來調用 PreTranslateMessage 成員函數。

另外,MFC規則DLL與MFC 應用程序中一樣,需要將所有 DLL中元素的初始化放到InitInstance 成員函數中。

第二組文件 自定義對話框類聲明及實現(點擊查看附件)

#pragma once

// CDllDialog 對話框
class CDllDialog : public CDialog
{
	DECLARE_DYNAMIC(CDllDialog)

public:
	CDllDialog(CWnd* pParent = NULL);   // 標準構造函數
	virtual ~CDllDialog();

// 對話框數據
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
	enum { IDD = IDD_DLLDIALOG };
#endif

protected:
	virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);    // DDX/DDV 支持

	DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
	afx_msg void OnBnClickedHelloButton();
};
// DllDialog.cpp : 實現文件

#include "stdafx.h"
#include "RegularDll.h"
#include "DllDialog.h"
#include "afxdialogex.h"

// CDllDialog 對話框

IMPLEMENT_DYNAMIC(CDllDialog, CDialog)

CDllDialog::CDllDialog(CWnd* pParent /*=NULL*/)
	: CDialog(IDD_DLLDIALOG, pParent)
{
}

CDllDialog::~CDllDialog()
{
}

void CDllDialog::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialog::DoDataExchange(pDX);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CDllDialog, CDialog)
	ON_BN_CLICKED(IDC_HELLO_BUTTON, &CDllDialog::OnBnClickedHelloButton)
END_MESSAGE_MAP()

// CDllDialog 消息處理程序
void CDllDialog::OnBnClickedHelloButton()
{
	// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
	MessageBox(L"Hello,pconline的網友", L"pconline");
}

分析:
這一部分的編程與一般的應用程序根本沒有什麼不同,我們照樣可以利用MFC類嚮導來自動爲對話框上的控件添加事件。MFC類嚮導照樣會生成類似 ON_BN_CLICKED(IDC_HELLO_BUTTON, OnHelloButton) 的消息映射宏。

第三組文件 DLL中的資源文件

//{{NO_DEPENDENCIES}}
// Microsoft Visual C++ 生成的包含文件。
// 供 RegularDll.rc 使用
//
#define IDD_DLLDIALOG                   11000
#define IDC_HELLO_BUTTON                11000

分析:
在MFC規則DLL中使用資源也與在MFC應用程序中使用資源沒有什麼不同,我們照樣可以用Visual C++的資源編輯工具進行資源的添加、刪除和屬性的更改。

第四組文件 MFC規則DLL接口函數

#include "StdAfx.h"
#include "DllDialog.h"

extern "C" __declspec(dllexport) void ShowDlg(void)
{
	CDllDialog dllDialog;
	dllDialog.DoModal();
}

分析:
這個接口並不使用MFC,但是在其中卻可以調用MFC擴展類CDllDialog的函數,這體現了“規則”的概類。
與非MFC DLL完全相同,我們可以使用__declspec(dllexport)聲明或在.def中引出的方式導出MFC規則DLL中的接口。

5.4 MFC規則DLL的調用

筆者編寫了如圖12的對話框MFC程序(下載本工程附件)來調用5.3節的MFC規則DLL,在這個程序的對話框上點擊“調用DLL”按鈕時彈出5.3節MFC規則DLL中的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖12 MFC規則DLL的調用例子

下面是“調用DLL”按鈕單擊事件的消息處理函數:

void CRegularDllCallDlg::OnBnClickedCalldllButton()
{
	typedef void(*lpFun)(void);

	HINSTANCE hDll;   //DLL句柄
	hDll = LoadLibrary(L"RegularDll.dll");
	if (NULL == hDll)
	{
		MessageBox(L"DLL加載失敗");
	}

	lpFun addFun;  //函數指針
	lpFun pShowDlg = (lpFun)GetProcAddress(hDll, "ShowDlg");
	if (NULL == pShowDlg)
	{
		MessageBox(L"DLL中函數尋找失敗");
	}
	pShowDlg();
}

上述例子中給出的是顯示調用的方式,可以看出,其調用方式與第4節中非MFC DLL的調用方式沒有什麼不同。

我們照樣可以在EXE程序中隱式調用MFC規則DLL,只需要將DLL工程生成的.lib文件和.dll文件拷入當前工程所在的目錄,並在RegularDllCallDlg.cpp文件(圖12所示對話框類的實現文件)的頂部添加:

#pragma comment(lib,"RegularDll.lib")
void ShowDlg(void);

並將 void CRegularDllCallDlg::OnBnClickedCalldllButton() 改爲:

void CRegularDllCallDlg::OnBnClickedCalldllButton()
{
	ShowDlg();
}

5.5 共享MFC DLL的規則DLL的模塊切換

應用程序進程本身及其調用的每個DLL模塊都具有一個全局唯一的HINSTANCE句柄,它們代表了DLL或EXE模塊在進程虛擬空間中的起始地址。進程本身的模塊句柄一般爲0x400000,而DLL模塊的缺省句柄爲0x10000000。如果程序同時加載了多個DLL,則每個DLL模塊都會有不同的HINSTANCE。應用程序在加載DLL時對其進行了重定位。

共享MFC DLL(或MFC擴展DLL)的規則DLL涉及到HINSTANCE句柄問題,HINSTANCE句柄對於加載資源特別重要。EXE和DLL都有其自己的資源,而且這些資源的ID可能重複,應用程序需要通過資源模塊的切換來找到正確的資源。如果應用程序需要來自於DLL的資源,就應將資源模塊句柄指定爲DLL的模塊句柄;如果需要EXE文件中包含的資源,就應將資源模塊句柄指定爲EXE的模塊句柄。

這次我們創建一個動態鏈接到MFC DLL的規則DLL(下載本工程附件),在其中包含如圖13的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖13 DLL中的對話框

另外,在與這個DLL相同的工作區中生成一個基於對話框的MFC程序,其對話框與圖12完全一樣。但是在此工程中我們另外添加了一個如圖14的對話框。
在這裏插入圖片描述

圖14 EXE中的對話框

圖13和圖14中的對話框除了caption不同(以示區別)以外,其它的都相同。

尤其值得特別注意,在DLL和EXE中我們對圖13和圖14的對話框使用了相同的資源ID=2000,在DLL和EXE工程的resource.h中分別有如下的宏:

//DLL中對話框的ID
#define IDD_DLL_DIALOG                  2000
//EXE中對話框的ID
#define IDD_EXE_DIALOG                  2000

與5.3節靜態鏈接MFC DLL的規則DLL相同,我們還是在規則DLL中定義接口函數ShowDlg,原型如下:

#include "StdAfx.h"
#include "SharedDll.h"

void ShowDlg(void)
{
	CDialog dlg(IDD_DLL_DIALOG); //打開ID爲2000的對話框
	dlg.DoModal();
}

而爲應用工程主對話框的“調用DLL”的單擊事件添加如下消息處理函數:

void CSharedDllCallDlg::OnBnClickedCalldllButton()
{
	ShowDlg();
}

我們以爲單擊“調用DLL”會彈出如圖13所示DLL中的對話框,可是可怕的事情發生了,我們看到是圖14所示EXE中的對話框!

驚訝?

產生這個問題的根源在於應用程序與MFC規則DLL共享MFC DLL(或MFC擴展DLL)的程序總是默認使用EXE的資源,我們必須進行資源模塊句柄的切換,其實現方法有三:

  • 方法一 在DLL接口函數中使用:
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());

我們將DLL中的接口函數ShowDlg改爲:

void ShowDlg(void)
{
	//方法1:在函數開始處變更,在函數結束時恢復
	//將AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());作爲接口函數的第一條語句進行模塊狀態切換
	AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());

	CDialog dlg(IDD_DLL_DIALOG); //打開ID爲2000的對話框
	dlg.DoModal();
}

這次我們再點擊EXE程序中的“調用DLL”按鈕,彈出的是DLL中的如圖13的對話框!嘿嘿,彈出了正確的對話框資源。

AfxGetStaticModuleState 是一個函數,其原型爲:

AFX_MODULE_STATE* AFXAPI AfxGetStaticModuleState();

該函數的功能是在棧上(這意味着其作用域是局部的)創建一個 AFX_MODULE_STATE 類(模塊全局數據也就是模塊狀態)的實例,對其進行設置,並將其指針pModuleState返回。

AFX_MODULE_STATE 類的原型如下:

// AFX_MODULE_STATE (global data for a module)
class AFX_MODULE_STATE : public CNoTrackObject
{
public:
#ifdef _AFXDLL
	AFX_MODULE_STATE(BOOL bDLL, WNDPROC pfnAfxWndProc, DWORD dwVersion,
		BOOL bSystem = FALSE);
#else
	explicit AFX_MODULE_STATE(BOOL bDLL);
#endif
	~AFX_MODULE_STATE();

	CWinApp* m_pCurrentWinApp;
	HINSTANCE m_hCurrentInstanceHandle;
	HINSTANCE m_hCurrentResourceHandle;
	LPCTSTR m_lpszCurrentAppName;//省略後面的部分
};

AFX_MODULE_STATE 類利用其構造函數和析構函數進行存儲模塊狀態現場及恢復現場的工作,類似彙編中call指令對pc指針和sp寄存器的保存與恢復、中斷服務程序的中斷現場壓棧與恢復以及操作系統線程調度的任務控制塊保存與恢復。

許多看似不着邊際的知識點居然有驚人的相似!

AFX_MANAGE_STATE 是一個宏,其原型爲:

#define AFX_MANAGE_STATE(p) _AfxInitManaged(); AFX_MANAGE_STATE_NO_INIT_MANAGED(p)

該宏用於將pModuleState設置爲當前的有效模塊狀態。當離開該宏的作用域時(也就離開了pModuleState所指向棧上對象的作用域),先前的模塊狀態將由AFX_MODULE_STATE的析構函數恢復。

  • 方法二 在DLL接口函數中使用:
AfxGetResourceHandle();
AfxSetResourceHandle(HINSTANCE xxx);

AfxGetResourceHandle 用於獲取當前資源模塊句柄,而 AfxSetResourceHandle 則用於設置程序目前要使用的資源模塊句柄。

我們將DLL中的接口函數ShowDlg改爲:

void ShowDlg(void)
{
	//方法2:狀態變更
	HINSTANCE save_hInstance = AfxGetResourceHandle();
	AfxSetResourceHandle(theApp.m_hInstance);

	CDialog dlg(IDD_DLL_DIALOG); //打開ID爲2000的對話框
	dlg.DoModal();

	//方法2:狀態還原
	AfxSetResourceHandle(save_hInstance);
}

通過 AfxGetResourceHandleAfxSetResourceHandle 的合理變更,我們能夠靈活地設置程序的資源模塊句柄,而方法一則只能在DLL接口函數退出的時候纔會恢復模塊句柄。方法二則不同,如果將ShowDlg改爲:

extern CSharedDllApp theApp;	//需要聲明theApp外部全局變量

void ShowDlg(void)
{
	//方法2:狀態變更
	HINSTANCE save_hInstance = AfxGetResourceHandle();
	AfxSetResourceHandle(theApp.m_hInstance);

	CDialog dlg(IDD_DLL_DIALOG); //打開ID爲2000的對話框
	dlg.DoModal();

	//方法2:狀態還原
	AfxSetResourceHandle(save_hInstance);

	//使用方法2後在此處再進行操作針對的將是應用程序的資源
	CDialog dlg1(IDD_DLL_DIALOG);//打開ID爲2000的對話框
	dlg1.DoModal();
}

在應用程序主對話框的“調用DLL”按鈕上點擊,將看到兩個對話框,相繼爲DLL中的對話框(圖13)和EXE中的對話框(圖14)。

  • 方法三 由應用程序自身切換

資源模塊的切換除了可以由DLL接口函數完成以外,由應用程序自身也能完成(下載本工程附件)。

現在我們把DLL中的接口函數改爲最簡單的:

void ShowDlg(void)
{
	CDialog dlg(IDD_DLL_DIALOG); //打開ID爲2000的對話框
	dlg.DoModal();
}

而將應用程序的 OnBnClickedCalldllButton 函數改爲:

void CSharedDllCallDlg::OnBnClickedCalldllButton()
{
	//方法3:由應用程序本身進行狀態切換

	//獲取EXE模塊句柄
	HINSTANCE exe_hInstance = GetModuleHandle(NULL);
	//或者HINSTANCE exe_hInstance = AfxGetResourceHandle();

	//獲取DLL模塊句柄
	HINSTANCE dll_hInstance = GetModuleHandle(L"SharedDll.dll");

	AfxSetResourceHandle(dll_hInstance); //切換狀態
	ShowDlg(); //此時顯示的是DLL的對話框
	AfxSetResourceHandle(exe_hInstance); //恢復狀態

	//資源模塊恢復後再調用ShowDlg
	ShowDlg(); //此時顯示的是EXE的對話框
}

方法三中的Win32函數 GetModuleHandle 可以根據DLL的文件名獲取DLL的模塊句柄。如果需要得到EXE模塊的句柄,則應調用帶有Null參數的GetModuleHandle。

方法三與方法二的不同在於方法三是在應用程序中利用 AfxGetResourceHandleAfxSetResourceHandle 進行資源模塊句柄切換的。同樣地,在應用程序主對話框的“調用DLL”按鈕上點擊,也將看到兩個對話框,相繼爲DLL中的對話框(圖13)和EXE中的對話框(圖14)。

在下一節我們將對MFC擴展DLL進行詳細分析和實例講解,歡迎您繼續關注本系列連載。


這是《VC++動態鏈接庫(DLL)編程深入淺出》的第四部分,閱讀本文前,請先閱讀前三部分:(一)(二)(三)

6. MFC擴展DLL

MFC擴展DLL的內涵爲MFC的擴展,用戶使用MFC擴展DLL就像使用MFC本身的DLL一樣。除了可以在MFC擴展DLL的內部使用MFC以外,MFC擴展DLL與應用程序的接口部分也可以是MFC。我們一般使用MFC擴展DLL來包含一些MFC的增強功能,譬如擴展MFC的 CStatic、CButton 等類使之具備更強大的能力。

使用Visual C++嚮導生產MFC擴展DLL時,MFC嚮導會自動增加DLL的入口函數DllMain:

extern "C" int APIENTRY
DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{
	// 如果使用 lpReserved,請將此移除
	UNREFERENCED_PARAMETER(lpReserved);

	if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
	{
		TRACE0("MfcExpendDll.DLL 正在初始化!\n");
		
		// 擴展 DLL 一次性初始化
		if (!AfxInitExtensionModule(MfcExpendDllDLL, hInstance))
			return 0;

		// 將此 DLL 插入到資源鏈中
		// 注意:  如果此擴展 DLL 由
		//  MFC 規則 DLL (如 ActiveX 控件)隱式鏈接到,
		//  而不是由 MFC 應用程序鏈接到,則需要
		//  將此行從 DllMain 中移除並將其放置在一個
		//  從此擴展 DLL 導出的單獨的函數中。  使用此擴展 DLL 的
		//  規則 DLL 然後應顯式
		//  調用該函數以初始化此擴展 DLL。  否則,
		//  CDynLinkLibrary 對象不會附加到
		//  規則 DLL 的資源鏈,並將導致嚴重的
		//  問題。

		new CDynLinkLibrary(MfcExpendDllDLL);

	}
	else if (dwReason == DLL_PROCESS_DETACH)
	{
		TRACE0("MfcExpendDll.DLL 正在終止!\n");

		// 在調用析構函數之前終止該庫
		AfxTermExtensionModule(MfcExpendDllDLL);
	}
	return 1;   // 確定
}

上述代碼完成MFC擴展DLL的初始化和終止處理。

由於MFC擴展DLL導出函數和變量的方式與其它DLL沒有什麼區別,我們不再細緻講解。下面直接給出一個MFC擴展DLL的創建及在應用程序中調用它的例子。

6.1 MFC擴展DLL的創建

下面我們將在MFC擴展DLL中導出一個按鈕類 CSXButton(擴展自MFC的CButton類),類CSXButton是一個用以取代 CButton的類,它使你能在同一個按鈕上顯示位圖和文字,而MFC的按鈕僅可顯示二者之一。類CSXbutton的源代碼在Internet上廣泛流傳,有很好的“羣衆基礎”,因此用這個類來講解MFC擴展DLL有其特殊的功效。

MFC中包含一些宏,這些宏在DLL和調用DLL的應用程序中被以不同的方式展開,這使得在DLL和應用程序中,使用統一的一個宏就可以表示出輸出和輸入的不同意思:

// for data
#ifndef AFX_DATA_EXPORT
	#define AFX_DATA_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif
#ifndef AFX_DATA_IMPORT
	#define AFX_DATA_IMPORT __declspec(dllimport)
#endif

// for classes
#ifndef AFX_CLASS_EXPORT
	#define AFX_CLASS_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif
#ifndef AFX_CLASS_IMPORT
	#define AFX_CLASS_IMPORT __declspec(dllimport)
#endif

// for global APIs
#ifndef AFX_API_EXPORT
	#define AFX_API_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif
#ifndef AFX_API_IMPORT
	#define AFX_API_IMPORT __declspec(dllimport)
#endif
#ifndef AFX_EXT_DATA
	#ifdef _AFXEXT
		#define AFX_EXT_CLASS       AFX_CLASS_EXPORT
		#define AFX_EXT_API         AFX_API_EXPORT
		#define AFX_EXT_DATA        AFX_DATA_EXPORT
		#define AFX_EXT_DATADEF
	#else
		#define AFX_EXT_CLASS       AFX_CLASS_IMPORT
		#define AFX_EXT_API         AFX_API_IMPORT
		#define AFX_EXT_DATA        AFX_DATA_IMPORT
		#define AFX_EXT_DATADEF
	#endif
#endif

導出一個類,直接在類聲明頭文件中使用AFX_EXT_CLASS即可,以下是導出CSXButton類的例子:

#define	SXBUTTON_CENTER	-1

class AFX_EXT_CLASS CSXButton : public CButton
{
	DECLARE_DYNAMIC(CSXButton)

public:
	CSXButton();
	virtual ~CSXButton();

	// Attributes
private:
	//	Positioning
	BOOL		m_bUseOffset;
	CPoint		m_pointImage;
	CPoint		m_pointText;
	int			m_nImageOffsetFromBorder;
	int			m_nTextOffsetFromImage;

	//	Image
	HICON		m_hIcon;
	HBITMAP		m_hBitmap;
	HBITMAP		m_hBitmapDisabled;
	int			m_nImageWidth, m_nImageHeight;

	//	Color Tab
	char		m_bColorTab;
	COLORREF	m_crColorTab;

	//	State
	BOOL		m_bDefault;
	UINT		m_nOldAction;
	UINT		m_nOldState;


	// Operations
public:
	//	Positioning
	int		SetImageOffset(int nPixels);
	int		SetTextOffset(int nPixels);
	CPoint	SetImagePos(CPoint p);
	CPoint	SetTextPos(CPoint p);

	//	Image
	BOOL	SetIcon(UINT nID, int nWidth, int nHeight);
	BOOL	SetBitmap(UINT nID, int nWidth, int nHeight);
	BOOL	SetMaskedBitmap(UINT nID, int nWidth, int nHeight, COLORREF crTransparentMask);
	BOOL	HasImage() { return (BOOL)(m_hIcon != 0 | m_hBitmap != 0); }

	//	Color Tab
	void	SetColorTab(COLORREF crTab);

	//	State
	BOOL	SetDefaultButton(BOOL bState = TRUE);

private:
	BOOL	SetBitmapCommon(UINT nID, int nWidth, int nHeight, COLORREF crTransparentMask, BOOL bUseMask);
	void	CheckPointForCentering(CPoint &p, int nWidth, int nHeight);
	void	Redraw();

	// Overrides
	// ClassWizard generated virtual function overrides
	//{{AFX_VIRTUAL(CSXButton)
public:
	virtual void DrawItem(LPDRAWITEMSTRUCT lpDrawItemStruct);
	//}}AFX_VIRTUAL

protected:
	DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

把SXBUTTON.CPP文件直接添加到工程,編譯工程,得到“mfcexpenddll.lib”和“mfcexpenddll.dll”兩個文件。我們用Visual Studio自帶的Depends工具可以查看這個.dll,發現其導出了衆多符號(見圖15)。
在這裏插入圖片描述

圖15 導出類時導出的大量符號

這些都是類的構造函數、析構函數及其它成員函數和變量經編譯器處理過的符號,我們直接用__declspec(dllexport)語句聲明類就導出了這些符號。

如果我們想用.lib文件導出這些符號,是非常困難的,我們需要在工程中生成.map文件,查詢.map文件的符號,然後將其一一導出。如圖16,在項目名稱上點擊鼠標右鍵,在彈出菜單上選擇“屬性”,打開項目屬性頁,選擇 配置屬性 -> 鏈接器 -> 調試,在 生成映射文件 欄,選擇 是(/MAP),就可以產生.map文件了。
在這裏插入圖片描述

圖16 產生.map文件

打開mfcexpenddll工程生成的.map文件,我們發現其中包含了圖15中所示的符號(symbol)

 0002:00008ed0       ?HasImage@CSXButton@@QAEHXZ 10019ed0 f i SXButton.obj
 0002:00008f70       ?Height@CRect@@QBEHXZ      10019f70 f i SXButton.obj
 0002:00008fc0       ?Offset@CPoint@@QAEXHH@Z   10019fc0 f i SXButton.obj
 0002:00009020       ?Redraw@CSXButton@@AAEXXZ  1001a020 f i SXButton.obj
 0002:00009080       ?SetBitmap@CSXButton@@QAEHIHH@Z 1001a080 f   SXButton.obj
 0002:000090f0       ?SetBitmapCommon@CSXButton@@AAEHIHHKH@Z 1001a0f0 f   SXButton.obj
 0002:00009330       ?SetColorTab@CSXButton@@QAEXK@Z 1001a330 f   SXButton.obj
 0002:000093a0       ?SetDefaultButton@CSXButton@@QAEHH@Z 1001a3a0 f   SXButton.obj
 0002:00009440       ?SetIcon@CSXButton@@QAEHIHH@Z 1001a440 f   SXButton.obj
 0002:00009520       ?SetImageOffset@CSXButton@@QAEHH@Z 1001a520 f   SXButton.obj
 0002:000095b0       ?SetImagePos@CSXButton@@QAE?AVCPoint@@V2@@Z 1001a5b0 f   SXButton.obj
 0002:000096c0       ?SetMaskedBitmap@CSXButton@@QAEHIHHK@Z 1001a6c0 f   SXButton.obj
 0002:00009730       ?SetTextOffset@CSXButton@@QAEHH@Z 1001a730 f   SXButton.obj
 0002:000097c0       ?SetTextPos@CSXButton@@QAE?AVCPoint@@V2@@Z 1001a7c0 f   SXButton.obj
 ………………………………………..//省略

所以,對於MFC擴展DLL,我們不宜以.lib文件導出類。

6.2 MFC擴展DLL的調用

在DLL所在工作區新增一個dllcall工程,它是一個基於對話框的MFC EXE程序。在其中增加兩個按鈕 SXBUTTON1、SXBUTTON2,並設置其屬性爲“Owner draw”,如圖17。
在這裏插入圖片描述

圖17 設置按鈕屬性爲“Owner draw”

在工程中添加兩個ICON資源:IDI_MSN_ICON(MSN的圖標)、IDI_REFBAR_ICON(Windows的系統圖標)。

修改工程的“DllCallDlg.h”頭文件爲:

#include "../MfcExpendDll/SXButton.h"   //包含dll的導出類頭文件
#pragma comment(lib,"mfcexpenddll.lib") //隱式鏈接dll

// CDllCallDlg 對話框
class CDllCallDlg : public CDialogEx
{
// 構造
public:
	CDllCallDlg(CWnd* pParent = NULL);	// 標準構造函數

// 對話框數據
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
	enum { IDD = IDD_DLLCALL_DIALOG };
#endif

	//增加與兩個按鈕對應的成員變量
	CSXButton m_button1;
	CSXButton m_button2;
	...
};

同時,修改“DllCallDlg.cpp”文件,使得 m_button1、m_button2 成員變量與對話框上的按鈕控件建立關聯:

void CDllCallDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
	DDX_Control(pDX, IDC_BUTTON2, m_button2);
	DDX_Control(pDX, IDC_BUTTON1, m_button1);
}

修改 BOOL CDllCallDlg::OnInitDialog() 函數,在其中增加對兩個按鈕設置ICON的代碼:

BOOL CDllCallDlg::OnInitDialog()
{
	CDialogEx::OnInitDialog();

	// 將“關於...”菜單項添加到系統菜單中。

	// IDM_ABOUTBOX 必須在系統命令範圍內。
	ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
	ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

	CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
	if (pSysMenu != NULL)
	{
		BOOL bNameValid;
		CString strAboutMenu;
		bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
		ASSERT(bNameValid);
		if (!strAboutMenu.IsEmpty())
		{
			pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
			pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
		}
	}

	// 設置此對話框的圖標。  當應用程序主窗口不是對話框時,框架將自動
	//  執行此操作
	SetIcon(m_hIcon, TRUE);			// 設置大圖標
	SetIcon(m_hIcon, FALSE);		// 設置小圖標

	// TODO: 在此添加額外的初始化代碼
	m_button1.SetIcon(IDI_MSN_ICON, 16, 16);
	m_button2.SetIcon(IDI_REFBAR_ICON, 16, 16);

	return TRUE;  // 除非將焦點設置到控件,否則返回 TRUE
}

運行程序,將出現如圖18的對話框,圖形和文字同時出現在按鈕上,這說明我們正確地調用了MFC擴展DLL。
在這裏插入圖片描述

圖18 DLL擴展的按鈕被顯示

如果我們不修改 void CDllCallDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX),即不增加下列代碼:

	DDX_Control(pDX, IDC_BUTTON2, m_button2);
	DDX_Control(pDX, IDC_BUTTON1, m_button1);

我們也可以在 BOOL CDllCallDlg::OnInitDialog() 函數中添加如下代碼實現m_button1、m_button2與IDC_BUTTON1、IDC_BUTTON2的關聯:

	m_button1.SubclassDlgItem(IDC_BUTTON1, this);
	m_button2.SubclassDlgItem(IDC_BUTTON2, this);

但是,DDX_Control 與按鈕類的 SubclassDlgItem 成員函數不能同時存在,否則程序會出錯。

6.3 總結

由以上分析可知,MFC擴展DLL的導出與引用方式與前幾節所講述的方式沒有太大的差別,MFC擴展DLL主要強調對MFC進行功能擴展。因此,如果DLL的目標不是增強MFC的功能,其與應用程序的接口也不是MFC,請不要將DLL建立爲MFC擴展DLL。

下載本文相關源代碼。

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