有没有更好的方法在 C++ 中加载 dll？

Question

现在我做了这样的事情，如果我最终在 DLL 中引用了很多函数，那看起来会很混乱。是否有一种更好、更简洁的方法来访问函数，而不必为每个函数定义创建 typedef，以便正确编译和加载函数。我的意思是函数定义已经在 .h 文件中，并且在加载函数后我不必重新声明它们（或者我应该这样做吗？）是否有比使用 LoadLibary 更好的解决方案？如果有办法可以在 Visual Studio 2005 项目设置中执行相同的操作，我不一定需要该功能。

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BHannan_Test_Class.h

#include "stdafx.h"
#include <windows.h>

#ifndef BHANNAN_TEST_CLASS_H_
#define BHANNAN_TEST_CLASS_H_

extern "C" {

    // Returns n! (the factorial of n).  For negative n, n! is defined to be 1.
    int __declspec (dllexport) Factorial(int n);

    // Returns true iff n is a prime number.
    bool __declspec (dllexport) IsPrime(int n);

}

#endif  // BHANNAN_TEST_CLASS_H_

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BHannan_Test_Class.cpp

#include "stdafx.h"
#include "BHannan_Test_Class.h"

// Returns n! (the factorial of n).  For negative n, n! is defined to be 1.
int Factorial(int n) {
  int result = 1;
  for (int i = 1; i <= n; i++) {
    result *= i;
  }

  return result;
}

// Returns true iff n is a prime number.
bool IsPrime(int n) {
  // Trivial case 1: small numbers
  if (n <= 1) return false;

  // Trivial case 2: even numbers
  if (n % 2 == 0) return n == 2;

  // Now, we have that n is odd and n >= 3.

  // Try to divide n by every odd number i, starting from 3
  for (int i = 3; ; i += 2) {
    // We only have to try i up to the squre root of n
    if (i > n/i) break;

    // Now, we have i <= n/i < n.
    // If n is divisible by i, n is not prime.
    if (n % i == 0) return false;
  }

  // n has no integer factor in the range (1, n), and thus is prime.
  return true;
}

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dll_test.cpp

#include <BHannan_Test_Class.h>

typedef int (*FactorialPtr) (int);
FactorialPtr myFactorial=NULL;

// Tests factorial of negative numbers.
TEST(FactorialTest, Negative) {

    HMODULE myDLL = LoadLibrary("BHannan_Sample_DLL.dll");

    if(myDLL) {
        myFactorial = (FactorialPtr) GetProcAddress(myDLL,"Factorial");

        if(myFactorial)
        {
            EXPECT_EQ(1, myFactorial(-5));
            EXPECT_EQ(1, myFactorial(-1));
            EXPECT_TRUE(myFactorial(-10) > 0);
        }

        FreeLibrary(myDLL);
    }

}

Answer 1

在 Windows 世界中，（至少）有 4 种使用 DLL 的方法：

1. 运行时动态链接（您现在正在做什么）
2. 加载时动态链接（使用 DLL 的“典型”方式）
3. 延迟加载动态链接
4. DLL 转发

我不必解释运行时动态链接，因为您已经这样做了。我现在选择不解释延迟加载动态链接，而只是笼统地描述它是什么。延迟加载本质上与加载时动态链接相同，只是它是即时完成的，而不是在应用程序加载时完成的。这并不像您想象的那么有用或有益，它很难使用并且很难编写代码。所以我们不要去那里，至少现在是这样。 DLL 转发 比延迟加载更加奇特——如此奇特，我什至从未听说过它，直到 @mox 在评论中提到它。我会让您阅读上面的链接来了解它，但我只想说，DLL 转发是指您在一个 DLL 中调用导出函数，但该请求实际上转发到一个 DLL 中的另一个函数。不同的DLL。

加载时动态链接

这是我认为的Vanilla DLL 链接。

这就是大多数人在应用程序中提到使用 DLL 时所指的内容。您只需#include DLL 的头文件并链接到LIB 文件。无需 GetProcAddress() 或创建函数指针类型定义。简而言之，它的工作原理如下：

1. 您通常会获得 3 个文件：带有运行时代码的 DLL、LIB 文件和头文件。头文件只是一个头文件——它描述了 DLL 中您可以使用的所有功能。

2. 您编写应用程序，#include从 DLL 中获取头文件并调用这些函数，就像在任何头文件中使用任何函数一样。编译器知道您使用的函数和对象的名称，因为它们位于 DLL 的头文件中。但它还不知道它们在内存中的位置。这就是 LIB 文件的用武之地......

3. 您转到项目的链接器设置并添加“附加库依赖项”，指定 LIB 文件。 LIB 文件告诉链接器您使用的 H 文件中的函数和对象驻留在内存中的位置（显然是相对术语，而不是绝对术语）。

4. 编译您的应用程序。如果一切设置正确，它应该可以编译、链接并运行。当您收到“未解析的外部引用”链接器错误时，通常是由于设置不正确造成的。您可能没有指定 LIB 文件的正确路径，或者您需要包含更多 LIB 文件。

Answer 2

构建 .dll 后，获取附近的 .lib 文件并将您的测试应用程序与其链接。使用在 .h 中声明的函数

您需要在头文件中做一个小的更改：

#ifdef EXPORTS_API
  #define MY_API_EXPORT __declspec (dllexport)
#else
  #define MY_API_EXPORT __declspec (dllimport)
#endif

extern "C" {
    int MY_API_EXPORT Factorial(int n);

    // do the same for other functions
}

这样，在构建 dll 时，您可以在项目设置中定义 EXPORTS_API ，并且函数将在客户端应用程序，无需定义任何内容。

Answer 3

导入库 (.lib) 简化用户代码中的 DLL 使用，请参阅例如此处了解基本教程。
它们使用户无需使用 GetProcAddress() 和函数指针本身加载 DLL - 它们静态链接到导入库，而不是由导入库为他们完成工作。

Answer 4

你为什么不让 VS 围绕你的 DLL 生成一个 shim 静态库。这样，您所要做的就是在头文件中添加调用约定并添加几个预处理器指令。最简单的方法是创建一个新的 DLL 项目（Visual C++>Win32 项目，选择 DLL 项目，选中导入符号）

使用主头文件作为示例，了解如何使用导入/导出调用约定来装饰类。这个头很重要，因为它解释了如何使用在那里声明的函数和类：

// The following ifdef block is the standard way of creating macros which make exporting 
// from a DLL simpler. All files within this DLL are compiled with the DLLTEST2_EXPORTS
// symbol defined on the command line. this symbol should not be defined on any project
// that uses this DLL. This way any other project whose source files include this file see 
// DLLTEST2_API functions as being imported from a DLL, whereas this DLL sees symbols
// defined with this macro as being exported.

#ifdef DLLTEST2_EXPORTS
#define DLLTEST2_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLLTEST2_API __declspec(dllimport)
#endif

// This class is exported from the dlltest2.dll
class DLLTEST2_API Cdlltest2 {
public:
    Cdlltest2(void);
    // TODO: add your methods here.
};

extern DLLTEST2_API int ndlltest2;

DLLTEST2_API int fndlltest2(void);

然后，在使用该 DLL 的项目中，只需包含 DLL 项目生成的头文件和 .lib 即可。这样它会自动加载 DLL，并且您可以像静态链接一样使用所有函数。

Answer 5

当您构建 dll 时，您还应该获得一个可以链接的 lib 文件。这将为您完成后台的繁重工作。包含您创建的头文件，但更改为 dllimport 而不是 dllexport。您可以为此使用定义，以便您的 dll 项目使用 dllexport，而所有其他不使用此定义的项目将使用 dllimport。

如果你想自己动态加载dll，你只需要手动LoadLibrary和typedef。如果您执行上述方法，如果 dll 不存在，您的 exe 将失败。

您还可以将 dll 项目构建到静态库中并加载它，这也可以解决该问题，但会增加 exe 的大小。如果你真的希望它是一个 dll，这当然不是一个选择。

Answer 6

您可以直接链接到 DLL 的符号，而不是使用 GetProcAddress()，后者在运行时获取函数的地址。

示例头文件片段：

#if defined(MY_LIB_STATIC)
#define MY_LIB_EXPORT
#elif defined(MY_LIB_EXPORTS)
#define MY_LIB_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define MY_LIB_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif

int MY_LIB_EXPORT Factorial(int n);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

然后在 BHannan_Test_Class.cpp 中，您需要在包含标头之前#define MY_LIB_EXPORTS。

在 dll_test.cpp 中，您将包含标头并像使用普通函数一样使用 Factorial() 。链接时，您需要链接到构建 DLL 时生成的导入库。这使得 DLL 中的符号可供链接到它的代码使用。

Answer 7

当然，您不需要 typedef

int (* myFactorial)(int) = 0;

HMODULE myDLL = LoadLibrary("BHannan_Sample_DLL.dll");

if(myDLL) {
    myFactorial = reinterpret_cast<int (*) (int)>( GetProcAddress(myDLL,"Factorial"));
    ...
}

，或者利用 C++ 初始化和测试习惯

if ( HMODULE myDLL = LoadLibrary("BHannan_Sample_DLL.dll") ) {
    if ( int (* myFactorial)(int) = GetProcAddress ( myFactorial, myDLL, "Factorial" ) ) {
        ...
    }
}

来整理类型的重复，

template <typename T>
T GetProcAddress ( const T&, HMODULE mod, const char* name) 
{
    return reinterpret_cast<T> (GetProcAddress(mod,name)); 
}

但不使用 typedef 通常更糟而不是更好，因为 C 的函数指针除非您经常使用类型，否则要正确使用它们有点棘手。 （如果您经常使用它们，那么您的软件可能有点不正统）。

Microsoft dllimport 扩展和编译器创建一个静态库，它为您进行加载并提供 Trampolines 或 thunk，正如其他人发布的那样。除非您正在创建一个不知道它将加载哪个 dll 的插件系统，否则请使用它。