原文地址: https://blog.csdn.net/qianchenglenger/article/details/21599235

動態鏈接庫是Windows的基石。所有的Win32 API函數都包含在DLL中。3個最重要的DLL是KERNEL32.DLL，它由管理內存、進程和線程的函數組成；USER32.DLL，它由執行用戶界面的任務（如創建窗口和發送消息）的函數組成；GDI32.DLL，它由繪圖和顯示文本的函數組成。在此，我們主要用實際的操作過程，簡要的說明如何創建自己的 Win32 DLL。

創建DLL工程

這里，我們為了簡要說明DLL的原理，我們決定使用最簡單的編譯環境VC6.0，如下圖，我們先建立一個新的Win32 Dynamic-Link Library工程，名稱為“MyDLL”，在Visual Studio中，你也可以通過建立Win32控制臺程序，然后在“應用程序類型”中選擇“DLL”選項，

1.jpg

點擊確定，選擇“一個空的DLL工程”，確定，完成即可。

一個簡單的dll

在第一步我們建立的工程中建立一個源碼文件”dllmain.cpp“，在“dllmain.cpp”中，鍵入如下代碼

#include <Windows.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("DLL_PROCESS_ATTACH\n");
        break;
    case DLL_THREAD_ATTACH:
        printf("DLL_THREAD_ATTACH\n");
        break;
    case DLL_THREAD_DETACH:
        printf("DLL_THREAD_DETACH\n");
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        printf("DLL_PROCESS_DETACH\n");
        break;
    }
    return TRUE;
}

之后，我們直接編譯，即可以在Debug文件夾下，找到我們生成的dll文件，“MyDLL.dll”，注意，代碼里面的printf語句，并不是必須的，只是我們用于測試程序時使用。而DllMain函數，是dll的進入/退出函數。

實際上，讓線程調用DLL的方式有兩種，分別是隱式鏈接和顯式鏈接，其目的均是將DLL的文件映像映射進線程的進程的地址空間。我們這里只大概提一下，不做深入研究，如果感興趣，可以去看《Window高級編程指南》的第12章內容。

隱式鏈接調用

隱士地鏈接是將DLL的文件影響映射到進程的地址空間中最常用的方法。當鏈接一個應用程序時，必須制定要鏈接的一組LIB文件。每個LIB文件中包含了DLL文件允許應用程序（或另一個DLL）調用的函數的列表。當鏈接器看到應用程序調用了某個DLL的LIB文件中給出的函數時，它就在生成的EXE文件映像中加入了信息，指出了包含函數的DLL文件的名稱。當操作系統加載EXE文件時，系統查看EXE文件映像的內容來看要裝入哪些DLL，而后試圖將需要的DLL文件映像映射到進程的地址空間中。當尋找DLL時，系統在系列位置查找文件映像。
1.包含EXE映像文件的目錄
2.進程的當前目錄
3.Windows系統的目錄
4.Windows目錄
5.列在PATH環境變量中的目錄
這種方法，一般都是在程序鏈接時控制，反映在鏈接器的配置上，網上大多數講的各種庫的配置，比如OPENGL或者OPENCV等，都是用的這種方法

顯式鏈接調用

這里我們只提到兩種函數，一種是加載函數

HINSTANCE LoadLibrary(LPCTSTR lpszLibFile);
 
HINSTANCE LoadLibraryEx(LPCSTR lpszLibFile,HANDLE hFile,DWORD dwFlags);

返回值HINSTANCE值指出了文件映像映射的虛擬內存地址。如果DLL不能被映進程的地址空間，函數就返回NULL。你可以使用類似于

LoadLibrary("MyDLL")

或者

LoadLibrary("MyDLL.dll")

的方式進行調用，不帶后綴和帶后綴在搜索策略上有區別，這里不再詳解。

顯式釋放DLL

在顯式加載DLL后，在任意時刻可以調用FreeLibrary函數來顯式地從進程的地址空間中解除該文件的映像。

BOOL FreeLibrary(HINSTANCE hinstDll);

這里，在同一個進程中調用同一個DLL時，實際上還牽涉到一個計數的問題。這里也不在詳解。

線程可以調用GetModuleHandle函數：

GetModuleHandle(LPCTSTR lpszModuleName)；

來判斷一個DLL是否被映射進進程的地址空間。例如，下面的代碼判斷MyDLL.dll是否已被映射到進程的地址空間，如果沒有，則裝入它：

HINSTANCE hinstDll;
hinstDll = GetModuleHandle("MyDLL");
if (hinstDll == NULL){
    hinstDll = LoadLibrary("MyDLL");
}

實際上，還有一些函數，比如 GetModuleFileName用來獲取DLL的全路徑名稱，FreeLibraryAndExitThread來減少DLL的使用計數并退出線程。具體內容還是參見《Window高級編程指南》的第12章內容，此文中不適合講太多的內容以至于讀者不能一下子接受。

DLL的進入與退出函數

說到這里，實際上只是講了幾個常用的函數，這一個小節才是重點。

在上面，我們看到的MyDLL的例子中，有一個DllMain函數，這就是所謂的進入/退出函數。系統在不同的時候調用此函數。這些調用主要提供信息，常常被DLL用來執行進程級或線程級的初始化和清理工作。如果你的DLL不需要這些通知，就不必再你的DLL源代碼中實現此函數，例如，如果你創建的DLL只含有資源，就不必實現該函數。但如果有，則必須像我們上面的格式。

DllMain函數中的ul_reason_for_call參數指出了為什么調用該函數。該參數有4個可能值： DLL_PROCESS_ATTACH、DLL_THREAD_ATTACH、DLL_THREAD_DETACH、DLL_PROCESS_DETACH。

其中，DLL_PROCESS_ATTACH是在一個DLL首次被映射到進程的地址空間時，系統調用它的DllMain函數，傳遞的ul_reason_for_call參數為DLL_PROCESS_ATTACH。這只有在首次映射時發生。如果一個線程后來為已經映射進來的DLL調用LoadLibrary或LoadLibraryEx，操作系統只會增加DLL的計數，它不會再用DLL_PROCESS_ATTACH調用DLL的DllMain函數。

而DLL_PROCESS_DETACH是在DLL被從進程的地址空間解除映射時，系統調用它的DllMain函數，傳遞的ul_reason_for_call值為DLL_PROCESS_DETACH。我們需要注意的是，當用DLL_PROCESS_ATTACH調用DLL的DllMain函數時，如果返回FALSE,說明初始化不成功，系統仍會用DLL_PROCESS_DETACH調用DLL的DllMain。因此，必須確保沒有清理那些沒有成功初始化的東西。

DLL_THREAD_ATTACH：當進程中創建一個線程時，系統察看當前映射到進程的地址空間中的所有DLL文件映像，并用值DLL_THREAD_ATTACH調用所有的這些DLL的DllMain函數。該通知告訴所有的DLL去執行線程級的初始化。注意，當映射一個新的DLL時，進程中已有的幾個線程在運行，系統不會為已經運行的線程用值DLL_THREAD_ATTACH調用DLL的DllMain函數。

而DLL_THREAD_DETACH，如果線程調用ExitThread來終結（如果讓線程函數返回而不是調用ExitThread，系統會自動調用ExitThread），系統察看當前映射到進程空間的所有DLL文件映像，并用值DLL_THREAD_DETACH來調用所有的DLL的DllMain函數。該通知告訴所有的DLL去執行線程級的清理工作。

這里，我們需要注意的是，如果線程的終結是因為系統中的一個線程調用了TerminateThread，系統就不會再使用DLL_THREAD_DETACH來調用DLL和DllMain函數。這與TerminateProcess一樣，不再萬不得已時，不要使用。

下面，我們貼出《Window高級編程指南》中的兩個圖來說明上述四種參數的調用情況。

1.jpg

好的，介紹了以上的情況，下面，我們來繼續實踐，這次，建立一個新的空的win32控制臺工程TestDLL，不再多說，代碼如下：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace std;
 
DWORD WINAPI someFunction(LPVOID lpParam)
{
    cout << "enter someFunction!" << endl;
    Sleep(1000);
    cout << "This is someFunction!" << endl;
    Sleep(1000);
    cout << "exit someFunction!" << endl;
    return 0;
}
 
int main()
{
    HINSTANCE hinstance = LoadLibrary("MyDLL");
    if(hinstance!=NULL)
    {
        cout << "Load successfully!" << endl;
    }else {
        cout << "Load failed" << endl;
    }
    HANDLE hThread;
    DWORD dwThreadId;
    
    cout << "createThread before " << endl;
    hThread = CreateThread(NULL,0,someFunction,NULL,0,&dwThreadId);
    cout << "createThread after " << endl;
    cout << endl;
    
    Sleep(3000);
 
    cout << "waitForSingleObject before " << endl;
    WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
    cout << "WaitForSingleObject after " << endl;
    cout << endl;
 
    FreeLibrary(hinstance);
    return 0;
}

代碼很好理解，但是前提是，你必須對線程有一定的概念。另外，注意，我們上面編譯的獲得的“MyDLL.dll"必須拷貝到能夠讓我們這個工程找到的地方，也就是上面我們提到的搜索路徑中的一個地方。

這里，我們先貼結果，當然，這只是在我機器上其中某次運行結果。

2.jpg

有了上面我們介紹的知識，這個就不是很難理解，主進程在調用LoadLibrary時，用DLL_PROCESS_ATTACH調用了DllMain函數，而線程創建時，用DLL_THREAD_ATTACH調用了DllMain函數，而由于主線程和子線程并行的原因，可能輸出的時候會有打斷。但是，這樣反而能讓我們更清楚的理解程序。

DllMain與C運行庫

”在前面對DllMain函數的討論中，我假設讀者使用Microsoft的Visual C++編譯器來建立自己的動態鏈接庫。當編寫DLL時，可能會需要一些C運行庫的啟動幫助。比方說，你建立的DLL中包含一個全局變量，它是一個C++類的實例。在DLL能使用該全局變量之前，必須調用了它的構造函數——這就是C運行時庫的DLL啟動代碼的工作。“

上面一段話也就是告訴我們，實際上，當DLL文件被映射到進程的地址空間中時，系統實際上調用的并不直接是DllMain函數，而是另外一個函數，需要先完成一些初始化工作，實際上，這個函數便是_DllMainCRTStartup函數。該函數初始化了C運行時庫，并確保當它接收到DLL_PROCESS_ATTACH通知時，所有的全局或靜態C++對象都被創建了。為了解釋這點，我們準備對以上的MyDLL.dll代碼進行一些修改，如下，其中增加了一個類A，以及定義了一個全局變量a。

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
 
class A{
public:
    A(){
        printf("A construct...");
    }
    ~A(){
        printf("A deconstruct...");
    }
};
 
A a;
 
BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved)
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        printf("DLL_PROCESS_ATTACH\n"); 
        break;
    case DLL_THREAD_ATTACH:
        printf("DLL_THREAD_ATTACH\n");
        break;
    case DLL_THREAD_DETACH:
        printf("DLL_THREAD_DETACH\n");
        break;
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        printf("DLL_PROCESS_DETACH\n");
        break;
    }
    return TRUE;
}

編譯為DLL后，替換掉原來的的MyDLL.dll，可以直接運行TestDLL.exe，可以看到，在DLL_PROCESS_ATTACH調用了類A的構造函數，而在DLL_PROCESS_DETACH之后，調用了類A 的析構函數。

3.jpg

在經過以上的證實之后，實際上，我們也可以理解為什么我們之前說不必在DLL的源代碼中實現一個DllMain函數，因為如果你沒有DllMain函數，C運行庫有它自己的一個DllMain函數。鏈接器鏈接DLL時，如果它在DLL的OBJ文件中找不到一個DllMain函數，就會鏈接C運行時的DllMain函數的實現。

從DLL中輸出函數和變量

當創建一個DLL時，實際上創建了一組能讓EXE或其他DLL調用的一組函數。當一個DLL函數能被EXE或另一個DLL文件使用時，它被稱為輸出了(exported)。

這里，我們只說一種方法，即用_declspec(dllexport) 的方法。當然，也可以用def文件，但是，我們最常用的還是 _declspec(dllexport)的方法。什么是輸出函數與輸出變量。簡單的來說，你開發一個dll之后，一般都是想讓別的程序員開發的應用程序或dll調用，而輸出變量就是為了完成這件事情的。想一想你在開發windows應用程序時調用的各種api，實際上，大部分也都是在dll中封起來的函數。廢話不多少，上代碼，我們還用以上的兩個工程，MyDLL工程和TestDLL工程，但是這次，大幅度修改了代碼，我們刪去了DllMain函數，增加了一個函數，和一個全局整形變量，同時也修改了類A，這次，我們準備先來點正常。

其中MyDLL工程中的代碼（注意，這里代碼沒有按照頭文件與源代碼的分離，僅僅為了更好理解知識，在工程項目中請勿模仿）

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
extern "C"{
class _declspec(dllexport) A{
public:
    A(){
        printf("A construct...\n");
    }
    const char * whoIsMe()
    {
        return "My name is A";
    }
    ~A(){
        printf("A deconstruct...\n");
    }
};
 
_declspec(dllexport) A a;
 
_declspec(dllexport) int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}
 
_declspec(dllexport) int g_nUsageCount = 3195;
}

這里需要注意的是 _declspec(dllexport) ，代表了dll導出的意思，編譯組建一下，你會發現，這次，我們得到的不在單單是一個dll文件，還有MyDLL.lib和MyDLL.exp文件，其中，這些文件的意思，請參見此文 .dll,.lib,.def 和 .exp文件

之后，我們這里決定先用上面提到的隱式鏈接的方法進行調用。我們需要先配置一下我們的TestDLL工程，配置方法如下，選擇“工程”->“設置”彈出一下窗口，選擇“鏈接”標簽頁，然后按照我們下面圈紅的部分，添加上“MyDLL.lib”文件以及相應的附加庫路徑（及lib所在的位置），這里我們為了方便起見，把MyDLL工程的Debug文件夾下生成的dll與lib均拷貝到了TestDLL的Debug文件夾下。

4.jpg

之后，修改TestDLL工程的源代碼如下，（這里，我們再次聲明，我們沒有用頭文件的方式，非常不建議這樣用。）

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
extern "C"{
    _declspec(dllimport) int Add(int x,int y);
    _declspec(dllimport) int g_nUsageCount;
    class _declspec(dllimport) A{
    public:
            A();
            const char * whoIsMe();
            ~A();
    };
    _declspec(dllimport) A a;
}
int main()
{
    printf("%d\n",Add(5,3) );
    printf("%d\n",g_nUsageCount);
    printf("%s\n",a.whoIsMe());
    printf("-----------------------------\n");
    A b;
    printf("%s\n",b.whoIsMe());
    return 0;
}

這里，注意的是，在導出的位置，我們用的是_declspec(dllexport) ，而在這里導入的時候，我們聲明的時候，用的是 _declspec(dllimport) ，這個例子當中，我們分別導出了變量，函數，類。讀者僅僅需要注意的是導入和導出關鍵字的使用。運行結果如下：

5.jpg

另外，大家可能對為什么要用 extern "C"括起來表示好奇，這里可以先推后考慮，我們在說到如何顯式加載該文件時會提到。

這里，建議大家一下，如果將類A聲明部分的構造函數刪除，即改為

class _declspec(dllimport) A{
public:
        const char * whoIsMe();
};

想想會發生什么，不妨動手試一下，這又是為什么？如果還理解，說明你可能對動態鏈接庫的lib文件理解不夠透徹，可以再讀一讀我們上面說的那篇文章 .dll,.lib,.def 和 .exp文件 。
到這里，實際上我們已經大致說完動態鏈接庫的相關內容，但是，既然我們上面提到了顯式調用，那么，想過沒有如果才能顯式調用我們現在的這個dll文件，還有，那個extern “C”到底是什么，這里，我們還是先推薦一篇文章， extern "C"的用法解析

看了這么多，快瘋了吧？有點兒接受不了，告訴你，筆者也寫的快瘋了，come on ! 動手干活，先找一個工具，dumpbin，一般在你VC或VS的安裝目錄的某個bin文件夾下，搜一下就出來了（筆者的VC下的dumpbin不能用，所以用VS2013下的dumpbin了，但是，應該變化不大，如果不同，還請見諒），然后再cmd中運行，如筆者一樣以下的截圖一樣，加上 -EXPORTS 參數，如下，

6.jpg

之后，去掉extern “C”，如下，

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
//extern "C"{
class _declspec(dllexport) A{
public:
    A(){
        printf("A construct...\n");
    }
    const char * whoIsMe()
    {
        return "My name is A";
    }
    ~A(){
        printf("A deconstruct...\n");
    }
};
 
_declspec(dllexport) A a;
 
_declspec(dllexport) int Add(int x,int y)
{
    return x+y;
}
 
_declspec(dllexport) int g_nUsageCount = 3195;
//}

再次編譯成DLL，同樣使用dumpbin工具，再次運行，如下，

7.jpg

兩幅圖對比著看，主要看我們用紅框圈出來的部分，這樣，特別是一會兒我們準備調用的Add方法，很容易發現，有extern "C"的直接為“Add”,而去掉extern "C"之后，變成了“?Add@@YAHHH@Z”，后面那一場串東西，實際上就是編譯器為了解決重載問題加入的東西。

這里，我們為了調用方便，我們使用帶有 extern "C"的版本，TestDLL代碼如下：

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
 
int main()
{
    HINSTANCE h = LoadLibrary("MyDLL");
    int(*pAdd)(int,int);
    pAdd = (int(__cdecl *)(int,int))(GetProcAddress(h,"Add"));
    int sum = pAdd(239,23);
    printf("sum is %d\n",sum);
    FreeLibrary(h);
    return 0;
}

之后，最后一幅圖，運行效果，

8.jpg

代碼中主要用到的就是 GetProcAddress函數，來獲取函數指針，之后通過函數指針調用Add函數，如果感興趣的話，可以將pAdd的值輸出出來，看一下，是否和我們用dumpbin看到的相互一致。而我們用extern "C"的原因在于，如果不使用的話，我們在調用GetProcAddress函數時，填第二個參數，將會令人頭疼。

好了，結束。順便一提，此文實際上還說的比較簡略，如果想深入研究，還是找本書，細細研究幾遍的好。

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