在 C++ 中使用外部变量在共享库中 - 使用 MinGW g++ 创建共享库 (dll)

Question

我正在尝试在 Windows 上创建共享库。我能够在 Linux 上创建这个共享库，但在 Windows 上我遇到链接器错误。我正在使用 MinGW G++ 4.5 编译器。我将首先展示 Linux 上示例的源代码，然后展示我尝试在 Windows 上更改的文件。

/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>cat lib_interface.h 

#ifndef LIBINTERFACE_H
#define LIBINTERFACE_H

int func(int a);

#endif /* LIBINTERFACE_H */
/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>cat sh_lib.cpp 
extern int b;

int func(int a)
{
 return a+b;
}
/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>cat main.cpp 
#include <iostream>
#include "lib_interface.h"

int b;

int main()
{
 b=10;
 std::cout << func(20) << std::endl;
}

/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>cat Makefile 
OBJS = main.o sh_lib.o

test: main.o libshared.so
 g++ -L. -o$@ main.o -lshared

main.o: main.cpp lib_interface.h
 g++ -c -Wall -fPIC $<

sh_lib.o: sh_lib.cpp lib_interface.h
 g++ -c -Wall -fPIC $<

libshared.so: sh_lib.o
 ld -shared -soname=libshared.so -o libshared.so.1 $<
 ln -s libshared.so.1 libshared.so

.PHONY: clean

clean:
 rm *.o *.so *.so.1
/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>make
g++ -c -Wall -fPIC main.cpp
g++ -c -Wall -fPIC sh_lib.cpp
ld -shared -soname=libshared.so -o libshared.so.1 sh_lib.o
ln -s libshared.so.1 libshared.so
g++ -L. -otest main.o -lshared
/home/nxd/Progs/C++/shared-lib>LD_LIBRARY_PATH=. ./test
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我尝试在 Windows 上使用 MinGW g++ 从 sh_lib.cpp 中创建一个共享库。之所以有这么多评论，是因为我在决定发布此内容之前尝试了很多事情。

/home/nxd>cat sh_lib.cpp 
//extern "C" __declspec(dllimport) int b;
//#ifdef __cplusplus 
//extern "C" { 
//#endif 

__declspec(dllimport) extern int b;
//__declspec(dllimport) int b;
//extern int b;

//#ifdef __cplusplus 
//} 
//#endif 

int func(int a)
{
 return a+b;
}

这是 Makefile 的相关部分，并进行了各种调整。您在下面看到的传递给链接器的选项是一一添加的，以尝试消除链接错误。下面的 ld 命令只是为了确保链接器确实获得了选项。前面的连字符告诉 make 运行下一个命令，即使当前命令有错误。

sh_lib.o: sh_lib.cpp lib_interface.h
 g++ -c -Wall -fPIC $<

libshared.so: sh_lib.o
 -ld -shared --enable-auto-import --unresolved-symbols=ignore-in-shared-libs   -soname=libshared.so --allow-shlib-undefined -o libshared.so.1 $<
 g++ -shared  -Wl,--unresolved-symbols=ignore-in-shared-libs  -Wl,--enable-auto-import -Wl,--allow-shlib-undefined -Wl,-soname,libshared.so -o libshared.so.1 $<

我的问题：如何使用 extern 变量将 sh_lib.cpp 编译为 dll，就像在 Linux 中的工作方式一样？我确实读过 stackoverflow 文章： 无法从 C 应用程序访问 C++ DLL 中的变量 ，但是“我认为”这两种情况之间存在细微的差别。在那里他试图链接一个文件，在这里我试图创建一个共享库，使用一个尚未分配存储空间的变量（外部），我想告诉链接器在创建库时忽略这个变量的存储- 当我与 exe 链接时它将得到解决。我目前正在通过静态链接来解决这个问题。

非常感谢您提前的帮助。

Answer 1

我在电子邮件中提供了我的答案（因为原始发帖人在电子邮件中向我关注的列表重复了他的问题），并附有按他想要的方式工作的修改后的示例源。请参阅 http://mingw-users.1079350.n2.nabble.com/using-an-external-variable-in-C-in-a-shared-library-tp5521039p5521149.html 。我不想在这里重复整个事情。只是一些关键点：

• 变量需要 declspec(dllimport/dllexport) ，是的，
• 要从 .exe 导入变量，您需要将 exe 视为 dll，因为您生成了一个导入库以链接共享库，
• 但实际上，您不想从 exe 导入变量，因为这意味着只有具有该名称的 exe 可以使用有问题的共享库
• ，重新设计软件以不在 API 边界中包含变量。只需在库中提供一个 API，即可在后续调用库所需的主程序（或任何地方）中“注册”数据
• ，实际上，作为建议，也不要在库的 API 中使用变量，纯基于函数的 API 更好，
• 请注意原始发布者使用 MinGW，因此如果您仅具有 MSVC 经验，请不要费心发表评论。 最后，他们可能在一些关键方面有所不同
• ，我不是一个真正的 C++ 人，所以我从上面的纯 C 方面来谈论，抱歉。 C++ 类等肯定会让情况变得更加复杂，并导致 Linux 上的 gcc / Windows 上的 gcc (MinGW) / MSVC / 和其他人之间更令人讨厌的差异

Answer 2

你没有说你遇到了什么错误，但我在源代码中看到至少有两件事可能会造成严重破坏：

• __declspec(dllimport) int b: 使用这个语句，你是说 b 必须是导入（从 dll 的导入库）库，但这不起作用，因为您想使用 exe 中的“b”。 （编辑从这里开始）起初我以为'extern int b'可以做到这一点，但这也行不通：链接器需要知道b在哪里才能创建dll，这就是这样的适用于Windows（据我了解，如果我错了，请有人纠正我）。对编译器说“extern int”就像说“嘿，某个地方有一个 int，但它不在这个编译单元中，不用担心链接器会弄清楚”。问题是：链接器找不到它。除了重写 a 以将 b 作为参数，或者删除“extern”以使“b”位于 dll 中之外，我没有其他选择。

• int func(int a)：有基本相同的问题，这必须从 dll 导出并导入到主可执行文件中；

示例头：

#ifdef BUILD_DLL
  #define MYDLL __declspec( dllexport )
#else
  #define MYDLL __declspec( dllimport )
#endif

MYDLL int func( int a );

构建 dll 时，定义 BUILD_DLL（将 -DBUILD_DLL 传递给 gcc）并让链接器创建导入库（传递 -Wl,--out-implib,libmylib.a）。

构建可执行文件时，不定义任何额外的内容，并且宏解析为 dllimport，因此链接器知道它必须在其他地方找到 func，即在 dll 的导入库中（传递 -lmylib，最终 -L/path/to/dir/哪里/lib/是）