DLL编写教程

半年不能上网，最近网络终于通了，终于可以更新博客了，写点什么呢？决定最近写一个编程技术系列，其内容是一些通用的编程技术。例如DLL，COM，Socket，多线程等等。这些技术的特点就是使用广泛，但是误解很多；网上教程很多，但是几乎没有什么优质良品。我以近几个月来的编程经验发现，很有必要好好的总结一下这些编程技术了。一来对自己是总结提高，二来可以方便光顾我博客的朋友。

好了，废话少说，言归正传。第一篇就是《DLL编写教程》，为什么起这么土的名字呢？为什么不叫《轻轻松松写DLL》或者《DLL一日通》呢？或者更nb的《深入简出DLL》呢？呵呵，常常上网搜索资料的弟兄自然知道。

本文对通用的DLL技术做了一个总结，并提供了源代码打包下载，下载地址为：

http://www.blogjava.net/Files/wxb_nudt/DLL_SRC.rar

DLL的优点

简单的说，dll有以下几个优点：

1)      节省内存。同一个软件模块，若是以源代码的形式重用，则会被编译到不同的可执行程序中，同时运行这些exe时这些模块的二进制码会被重复加载到内存中。如果使用dll，则只在内存中加载一次，所有使用该dll的进程会共享此块内存（当然，像dll中的全局变量这种东西是会被每个进程复制一份的）。

2)      不需编译的软件系统升级，若一个软件系统使用了dll，则该dll被改变（函数名不变）时，系统升级只需要更换此dll即可，不需要重新编译整个系统。事实上，很多软件都是以这种方式升级的。例如我们经常玩的星际、魔兽等游戏也是这样进行版本升级的。

3)      Dll库可以供多种编程语言使用，例如用c编写的dll可以在vb中调用。这一点上DLL还做得很不够，因此在dll的基础上发明了COM技术，更好的解决了一系列问题。

最简单的dll

开始写dll之前，你需要一个c/c++编译器和链接器，并关闭你的IDE。是的，把你的VC和C++ BUILDER之类的东东都关掉，并打开你以往只用来记电话的记事本程序。不这样做的话，你可能一辈子也不明白dll的真谛。我使用了VC自带的cl编译器和link链接器，它们一般都在vc的bin目录下。（若你没有在安装vc的时候选择注册环境变量，那么就立刻将它们的路径加入path吧）如果你还是因为离开了IDE而害怕到哭泣的话，你可以关闭这个页面并继续去看《VC++技术内幕》之类无聊的书了。

最简单的dll并不比c的helloworld难，只要一个DllMain函数即可，包含objbase.h头文件（支持COM技术的一个头文件）。若你觉得这个头文件名字难记，那么用windows.H也可以。源代码如下：dll_nolib.cpp

其中DllMain是每个dll的入口函数，如同c的main函数一样。DllMain带有三个参数，hModule表示本dll的实例句柄（听不懂就不理它，写过windows程序的自然懂），dwReason表示dll当前所处的状态，例如DLL_PROCESS_ATTACH表示dll刚刚被加载到一个进程中，DLL_PROCESS_DETACH表示dll刚刚从一个进程中卸载。当然还有表示加载到线程中和从线程中卸载的状态，这里省略。最后一个参数是一个保留参数（目前和dll的一些状态相关，但是很少使用）。

从上面的程序可以看出，当dll被加载到一个进程中时，dll打印"Dll is attached!"语句；当dll从进程中卸载时，打印"Dll is detached!"语句。

编译dll需要以下两条命令：

这条命令会将cpp编译为obj文件，若不使用/c参数则cl还会试图继续将obj链接为exe，但是这里是一个dll，没有main函数，因此会报错。不要紧，继续使用链接命令。

这条命令会生成dll_nolib.dll。

注意，因为编译命令比较简单，所以本文不讨论nmake，有兴趣的可以使用nmake，或者写个bat批处理来编译链接dll。

加载DLL（显式调用）

使用dll大体上有两种方式，显式调用和隐式调用。这里首先介绍显式调用。编写一个客户端程序：dll_nolib_client.cpp

注意，调用dll使用LoadLibrary函数，它的参数就是dll的路径和名称，返回值是dll的句柄。 使用如下命令编译链接客户端：

并执行dll_nolib_client.exe，得到如下结果：

以上结果表明dll已经被客户端加载过。但是这样仅仅能够将dll加载到内存，不能找到dll中的函数。

使用dumpbin命令查看DLL中的函数

Dumpbin命令可以查看一个dll中的输出函数符号名，键入如下命令：

通过查看，发现dll_nolib.dll并没有输出任何函数。

如何在dll中定义输出函数

总体来说有两种方法，一种是添加一个def定义文件，在此文件中定义dll中要输出的函数；第二种是在源代码中待输出的函数前加上__declspec(dllexport)关键字。

Def文件

首先写一个带有输出函数的dll，源代码如下：dll_def.cpp

这个dll的def文件如下：dll_def.def

你会发现def的语法很简单，首先是LIBRARY关键字，指定dll的名字；然后一个可选的关键字DESCRIPTION，后面写上版权等信息（不写也可以）；最后是EXPORTS关键字，后面写上dll中所有要输出的函数名或变量名，然后接上@以及依次编号的数字（从1到N），最后接上修饰符。

用如下命令编译链接带有def文件的dll：

再调用dumpbin查看生成的dll_def.dll：

得到如下结果：

观察这一行

会发现该dll输出了函数FuncInDll。

显式调用DLL中的函数

写一个dll_def.dll的客户端程序：dll_def_client.cpp

有两个地方值得注意，第一是函数指针的定义和使用，不懂的随便找本c++书看看；第二是GetProcAddress的使用，这个API是用来查找dll中的函数地址的，第一个参数是DLL的句柄，即LoadLibrary返回的句柄，第二个参数是dll中的函数名称，即dumpbin中输出的函数名（注意，这里的函数名称指的是编译后的函数名，不一定等于dll源代码中的函数名）。

编译链接这个客户端程序，并执行会得到：

这表明客户端成功调用了dll中的函数FuncInDll。

__declspec(dllexport)

为每个dll写def显得很繁杂，目前def使用已经比较少了，更多的是使用__declspec(dllexport)在源代码中定义dll的输出函数。

Dll写法同上，去掉def文件，并在每个要输出的函数前面加上声明__declspec(dllexport)，例如：

这里提供一个dll源程序dll_withlib.cpp，然后编译链接。链接时不需要指定/DEF:参数，直接加/DLL参数即可，

然后使用dumpbin命令查看，得到：

可知编译后的函数名为?FuncInDll@@YAXXZ，而并不是FuncInDll，这是因为c++编译器基于函数重载的考虑，会更改函数名，这样使用显式调用的时候，也必须使用这个更改后的函数名，这显然给客户带来麻烦。为了避免这种现象，可以使用extern “C”指令来命令c++编译器以c编译器的方式来命名该函数。修改后的函数声明为：

dumpbin命令结果：

这样，显式调用时只需查找函数名为FuncInDll的函数即可成功。

extern “C”

使用extern “C”关键字实际上相当于一个编译器的开关，它可以将c++语言的函数编译为c语言的函数名称。即保持编译后的函数符号名等于源代码中的函数名称。

隐式调用DLL

显式调用显得非常复杂，每次都要LoadLibrary，并且每个函数都必须使用GetProcAddress来得到函数指针，这对于大量使用dll函数的客户是一种困扰。而隐式调用能够像使用c函数库一样使用dll中的函数，非常方便快捷。

下面是一个隐式调用的例子：dll包含两个文件dll_withlibAndH.cpp和dll_withlibAndH.h。

代码如下：dll_withlibAndH.h

dll_withlibAndH.cpp

编译链接命令：

在进行隐式调用的时候需要在客户端引入头文件，并在链接时指明dll对应的lib文件（dll只要有函数输出，则链接的时候会产生一个与dll同名的lib文件）位置和名称。然后如同调用api函数库中的函数一样调用dll中的函数，不需要显式的LoadLibrary和GetProcAddress。使用最为方便。客户端代码如下：dll_withlibAndH_client.cpp

__declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)配对使用

上面一种隐式调用的方法很不错，但是在调用DLL中的对象和重载函数时会出现问题。因为使用extern “C”修饰了输出函数，因此重载函数肯定是会出问题的，因为它们都将被编译为同一个输出符号串（c语言是不支持重载的）。

事实上不使用extern “C”是可行的，这时函数会被编译为c++符号串，例如（?FuncInDll@@YAXH@Z、 ?FuncInDll@@YAXXZ），当客户端也是c++时，也能正确的隐式调用。

这时要考虑一个情况：若DLL1.CPP是源，DLL2.CPP使用了DLL1中的函数，但同时DLL2也是一个DLL，也要输出一些函数供Client.CPP使用。那么在DLL2中如何声明所有的函数，其中包含了从DLL1中引入的函数，还包括自己要输出的函数。这个时候就需要同时使用__declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)了。前者用来修饰本dll中的输出函数，后者用来修饰从其它dll中引入的函数。

所有的源代码包括DLL1.H，DLL1.CPP，DLL2.H，DLL2.CPP，Client.cpp。源代码可以在下载的包中找到。你可以编译链接并运行试试。

值得关注的是DLL1和DLL2中都使用的一个编码方法，见DLL2.H

在头文件中以这种方式定义宏DLL_DLL2_EXPORTS和DLL_DLL2_API，可以确保DLL端的函数用__declspec(dllexport)修饰，而客户端的函数用__declspec(dllimport)修饰。当然，记得在编译dll时加上参数/D “DLL_DLL2_EXPORTS”，或者干脆就在dll的cpp文件第一行加上#define DLL_DLL2_EXPORTS。

VC生成的代码也是这样的！事实证明，我是抄袭它的，hoho！

DLL中的全局变量和对象

解决了重载函数的问题，那么dll中的全局变量和对象都不是问题了，只是有一点语法需要注意。如源代码所示：dll_object.h

Cpp文件dll_object.cpp如下：

编译链接完后Dumpbin一下，可以看到输出了5个符号：

它们分别代表类CDll_Object，类的构造函数，FuncInDll函数，全局变量g_nDll和类的成员函数show。下面是客户端代码：dll_object_client.cpp

运行这个客户端可以看到：

可知，在客户端成功的访问了dll中的全局变量，并创建了dll中定义的C++对象，还调用了该对象的成员函数。

中间的小结

牢记一点，说到底，DLL是对应C语言的动态链接技术，在输出C函数和变量时显得方便快捷；而在输出C++类、函数时需要通过各种手段，而且也并没有完美的解决方案，除非客户端也是c++。

记住，只有COM是对应C++语言的技术。

下面开始对各各问题一一小结。

显式调用和隐式调用

何时使用显式调用？何时使用隐式调用？我认为，只有一个时候使用显式调用是合理的，就是当客户端不是C/C++的时候。这时是无法隐式调用的。例如用VB调用C++写的dll。（VB我不会，所以没有例子）

Def和__declspec(dllexport)

其实def的功能相当于extern “C” __declspec(dllexport)，所以它也仅能处理C函数，而不能处理重载函数。而__declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)配合使用能够适应任何情况，因此__declspec(dllexport)是更为先进的方法。所以，目前普遍的看法是不使用def文件，我也同意这个看法。

从其它语言调用DLL

从其它编程语言中调用DLL，有两个最大的问题，第一个就是函数符号的问题，前面已经多次提过了。这里有个两难选择，若使用extern “C”，则函数名称保持不变，调用较方便，但是不支持函数重载等一系列c++功能；若不使用extern “C”，则调用前要查看编译后的符号，非常不方便。

第二个问题就是函数调用压栈顺序的问题，即__cdecl和__stdcall的问题。__cdecl是常规的C/C++调用约定，这种调用约定下，函数调用后栈的清理工作是由调用者完成的。__stdcall是标准的调用约定，即这些函数将在返回到调用者之前将参数从栈中删除。

这两个问题DLL都不能很好的解决，只能说凑合着用。但是在COM中，都得到了完美的解决。所以，要在Windows平台实现语言无关性，还是只有使用COM中间件。

总而言之，除非客户端也使用C++，否则dll是不便于支持函数重载、类等c++特性的。DLL对c函数的支持很好，我想这也是为什么windows的函数库使用C加dll实现的理由之一。

在VC中编写DLL

在VC中创建、编译、链接dll是非常方便的，点击fileàNewàProjectàWin32 Dynamic-Link Library，输入dll名称dll_InVC然后点击确定。然后选择A DLL that export some symbols，点击Finish。即可得到一个完整的DLL。

仔细观察其源代码，是不是有很多地方似曾相识啊，哈哈！

最后

贴上女儿近照一张，小家伙长得太快了!

在环境变量中设置以下三个变量：
JAVA_HOME=C:\j2sdk1.4.1 //可以改为相应的目录
CLASSPATH=%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar
PATH=%JAVA_HOME%\bin;%PATH%

然后在命令行输入java -version命令，如果出现
java version "1.4.1"
Java(TM) 2 Runtime Environment, Standard Edition (build 1.4.1-b21)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 1.4.1-b21, mixed mode)
则说明已经配置成功！

HelloWorld.java源程序如下：
public class HelloWorld{ 
 public static void main(String[] args) {  
  System.out.println("Hello World!"); 
  }
}

在命令行执行javac HelloWorld.java
如果没有输出任何信息则说明编译成功。

在命令行运行java HelloWorld，输出：
Hello World!
代表成功执行了java程序。

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初学者常犯的错误
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1. 运行时，带了.class后缀
如果你试图使用如下命令：
E:\java\src>java HelloWorld.class
系统会误认为你运行的是HelloWorld包下的名为class的类文件，会到系统的CLASSPATH下（一般都包括当前目录）企图寻找HelloWorld.class.class这样的类，这样的类当然不存在了；并且也不可能存在，因为class是关键字，不能作为一个类的名字。所以会报如下错误信息：
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: HelloWorld/class

2. 文件名大小写错误
对于像Windows这样的系统，编译时可以不关心大小写。比如编译HelloWorld.java时，也可以使用：
E:\java\src>javac helloworld.java
也可以编译通过，但产生的类文件仍然是和源文件相符的：HelloWorld.class。
但在运行时一定要注意大小写，比如试图使用如下命令运行：
E:\java\src>java helloworld
将报类似于1中的错误：
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: helloworld (wrong name: HelloWorld)

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包含包层次的HelloWorld.java
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比如上面的HelloWorld.java修改如下：
package org.javaresearch;
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!"); 
}
}

编译时有两种方法

1. 直接编译
E:\java\src>javac HelloWorld.java
此时在当前目录下输出HelloWorld.class。此时，运行不能使用上面相同的方法，使用：
E:\java\src>java HelloWorld
运行时，出现如下错误：
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: HelloWorld (wrong name: org/javaresearch/HelloWorld)
从上述错误信息你也可以看到，系统可以找到HelloWorld类（因为当前路径包含在CLASSPATH中，具体为什么会提示wrong name，有兴趣的朋友参见Java语言规范），但这个类属于org.javaresearch包。所以，你要做的就是按照上述包层次，相应的创建目录层次，把上面生成的HelloWorld.class放到E:\java\src\org\javaresearch\目录下。运行：
E:\java\src >java org.javaresearch.HelloWorld
系统打印出：
Hello World!
这儿要注意的是，不能使用java org\javaresearch\HelloWorld来运行，此时同样会出现如下错误：
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError:org\javaresearch\HelloWorld (wrong name: org/javaresearch/HelloWorld)

2. 使用 -d <directory>编译选项
是不是觉得上面的编译方法有点麻烦，能不能自动在当前路径（或任意指定的路径）下生成包层次呢？有！使用-d <directory>编译选项就能做到。
E:\java\src >javac -d . HelloWorld.java
此时，在当前目录下就生成了一个org\javaresearch目录，并且输出的.class文件也在里面。运行：
E:\java\src >java org.javaresearch.HelloWorld
系统打印：Hello World!
如果你想把生成的类文件集中存放在一个目录中，比如：E:\java\classes下，那么你首先创建这个目录，然后编译时：
E:\java\src >javac -d E:\java\classes HelloWorld.java
就可以把生成的类文件放到E:\java\classes目录下，并且按照包层次相应的创建目录路径。你可以在E:\java\classes\org\javaresearch下找到HelloWorld.class文件。此时使用如下命令可以正确运行（注意如果要用到其它类，请在CLASSPATH中设好）：
E:\java\classes >java org.javaresearch.HelloWorld

或者你可以在E:\java目录下面运行以下命令来执行
E:\java >java -classpath .\classes org.javaresearch.HelloWorld
使用java的-classpath参数可以将一些目录加入类路径

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打包jar文件
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可以把一个包内的所有class文件打包为一个jar文件，便于存放和运行。以上文的org.javaresearch包为例，其打包命令如下：
E:\java\classes >jar cvf wxb.jar org
会生成一个wxb.jar文件，将其中META-INF\MANIFEST.MF文件中添加如下一行：
Main-Class: org.javaresearch.HelloWorld
保存jar文件。

或者首先创建并编辑一个MANIFEST.MF文件，其内容如下：
Manifest-Version: 1.0
Created-By: 1.4.1 (Sun Microsystems Inc.)
Main-Class: org.javaresearch.HelloWorld
将其保存到classes目录中
然后将其一起打包到jar文件中，打包命令如下：
E:\java\classes >jar cvfm wxb.jar MANIFEST.MF org

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运行jar文件
-------------
在命令行中输入如下命令即可：
E:\java\classes >java -jar wxb.jar
输出为：
Hello World!

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用Ant来编译运行java程序
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首先安装Ant，步骤很简单：
1.将Ant压缩包解压到一个目录，例如D:\Ant1.5.2；
2.在环境变量中添加以下变量：
ANT_HOME=D:\Ant1.5.2  //可以改为相应的目录
3.修改Path环境变量
PATH=%ANT_HOME%\bin;%PATH%

最后给出了一个Ant的build.xml文件，运行ant即可完成所有以上的编译和运行过程，其build文件如下：
<project name="HelloWorld" default="jar" basedir=".">
    <description>
        building HelloWorld!
    </description>
  <!-- set global properties for this build -->
  <property name="src" location="src"/>
  <property name="build" location="classes"/>
  <property name="dist"  location="dist"/>
  <property name="user.name" value="Wang Xuebin"/>

  <target name="init">
    <!-- Create the time stamp -->
    <tstamp/>
    <!-- Create the classes directory structure used by compile -->
    <mkdir dir="${build}"/>
  </target>

  <target name="build" depends="init"  description="build the source code" >
    <!-- Compile the java code from ${src} into ${build} -->
    <javac srcdir="${src}" destdir="${build}"/>
  </target>

  <target name="jar" depends="build"
        description="generate the distribution" >
    <!-- Create the distribution directory -->
    <mkdir dir="${dist}/lib"/>

    <!-- Put everything in ${build} into the MyProject-${DSTAMP}.jar file -->
  <jar destfile="${dist}/HelloWorld-${DSTAMP}.jar" basedir="${build}">
   <manifest>
    <attribute name="Built-By" value="${user.name}"/>
    <attribute name="Main-Class" value="org.javaresearch.HelloWorld"/>
   </manifest>
  </jar> 
 </target>
 
  <target name="run" depends="build" description="run HelloWorld">
    <java classpath="${build}" classname="org.javaresearch.HelloWorld"></java>
  </target>

  <target name="runjar" depends="jar" description="run HelloWorld in jar file">
         <java jar="${dist}/HelloWorld-${DSTAMP}.jar"
           fork="true"
           failonerror="true"
           maxmemory="128m"
           >
         <arg value="-h"/>
         <classpath>
           <pathelement location="${dist}/HelloWorld-${DSTAMP}.jar"/>
           <pathelement path="${java.class.path}"/>
         </classpath>
       </java>
  </target>
 
  <target name="clean"
        description="clean up" >
    <!-- Delete the ${build} and ${dist} directory trees -->
    <delete dir="${build}"/>
    <delete dir="${dist}"/>
  </target>
</project>

配置如下：

Macromedia 2004 MX

IIS 5.1

Windows XP SP2

在 Macromedia 里面建立了一个站点可以直接将编辑的 ASP 或者 HTML 文件上传到本地的 IIS 目录下面（默认为 C:\Inetpub\wwwroot ），这样就可以直接点击一个按钮实现 ASP 文件在 IIS 下面的效果御览。 Macromedia 2004 MX 在设置站点是默认的 http 前缀是 http:://localhost 。因此我的 ASP 文件出现在 IE 里面的路径是 http://localhost/wxbsite/getName.asp 。一切看起来都是那么美好。

但是在运行下面一个简单例子是问题出现了：

文件名： getName.asp

说明：从文本框读入一个字符串，在点击 submit 按钮时将这个字符串显示在按钮下方

源代码：

<%@LANGUAGE="VBSCRIPT" CODEPAGE="936"%>

<html>

<head>

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">

<title>getName</title>

</head>

<body>

<%

name = request.Form("txtName")

%>

<form method="POST" action="getName.asp">

<input type="text" name="txtName" size="20" value="<%=name%>"><p></p>

<input type="submit" value="submit">

</form>

<%

response.Write name

%>

</body>

</html>

问题如下：无论如何试验，均发现 request.Form("txtName") 语句不能得到有效值，而只是得到 null 。

修改 IIS 配置，无效；

修改 ASP 文件，将其拆分为 html 和 asp ，无效；

在 google 上面折腾好久，也发现了有人出现了类似的问题，但是没有答案。

最后发现，都是 localhost 惹的祸。将 http 头更换为 http://127.0.0.1 ，则一切都正常了。郁闷啊，花费了一个小时的时间，得出了这个隐藏的 localhost 与 127.0.0.1 的差别。奇怪的是，使用 response 对象输出语言却是正常的。看来 localhost 只影响表单对象数据的传输！

记之！