MFC下DLL编程(图解)
DLL(Dynamic Link Library,动态链接库)是微软公司为Windows和OS/2操作系统设计一种供应用程序在运行时调用的共享函数库。DLL是应用程序的一种扩展,也是软件共享和重用的传统方法。
DLL除了可同时被多个应用程序共享外,还可以在不改变调用接口(从而不需修改使用它的应用程序)的情况下,改进和升级里面的库函数。而且DLL与编写它的语言无关,例如,用VC生成的规则DLL,可以被VB、Delphi等生成的应用程序使用。
DLL可以用多种语言和工具编写,我们这里只介绍如何使用MFC来编写和使用DLL。相关说明文档位于MSDN帮助的“目录\开发工具和语言\Visual Studio\Visual C++\常见编程方法\DLL\”中。
8.1 基础
本节先讨论DLL与静态库的区别,然后列出几种适合放置DLL的目录,最后介绍MFC DLL的三种类型。
8.1.1 DLL与静态链接库
静态链接库Lib(Static Link Library),是在编译的链接阶段将库函数嵌入到应用程序的内部。如果系统中运行的多个应用程序都包含所用到的公共库函数,则必然造成很大的浪费。这样即增加了链接器的负担,也增大了可执行程序的大小,还加大了内存的消耗。Lib的好处是应用程序可以独立运行,而不需要在操作系统中另外安装对应的DLL。
而DLL采用动态链接,对公用的库函数,系统只有一个拷贝(一般是位于系统目录的*.DLL文件),而且只有在应用程序真正调用时,才加载到内存。在内存中的库函数,也只有一个拷贝,可供所有运行的程序调用。当再也没有程序需要调用它时,系统会自动将其卸载,并释放其所占用的内存空间。参见图8-1。
图8-1 静态库函数与动态链接库的区别
DLL的缺点是应用程序不能独立运行,需要在操作系统中另外安装对应的DLL。例如,如果你的MFC项目被设置成“在共享DLL中使用MFC”的,则虽然生成的可执行程序很小,但是在其他没有安装Visual C++(运行环境)的机器上是不能直接运行的,需要另外安装MFC的动态链接库(如mfc90.dll)。
8.1.2 放置DLL的目录
为了使需要动态链接库的应用程序可以运行,需要将DLL文件放在操作系统能够到的地方。Windows操作系统查DLL的目录顺序为:
1. 所在目录——当前进程的可执行模块所在的目录,即应用程序的可执行文件(*.exe)所在的目录。
2. 当前目录——进程的当前目录。
3. 系统目录——Windows操作系统安装目录的系统子目录,如C:\Windows\ System32。可用GetSystemDirectory函数检索此目录的路径。
4. Windows目录——Windows操作系统安装目录,如C:\Windows\。可用GetWindowsDirectory函数检索此目录的路径。
5. 搜索目录——PATH环境变量中所包含的自动搜索路径目录,一般包含C:\Windows\和C:\Windows\System32\等目录。可在命令行用Path命令来查看和设置,也可以通过(在“我的电脑”右键菜单中选“属性”菜单项)“系统属性”中的环境变量,来查看或编辑“Path”系统变量和“PATH”用户变量。
8.1.3 MFC DLL的类型
使用MFC编写的DLL,可以分成两大类:
● 规则DLL——规则(regular)DLL中所包含的函数,可以被所有Windows应用程序使用;
⏹ 共享MFC——DLL中不包含MFC库函数,需要另外安装MFC动态链接库后才能使用;
⏹ 静态MFC——DLL中包含MFC库函数,可以脱离MFC动态链接库独立使用。
● 扩展DLL——扩展(extension)DLL中所定义的类和函数,只能被所MFC应用程序使用。而且扩展DLL中不能包含MFC库函数,也需要另外安装MFC动态链接库后才能使用。
8.1.4 导出函数的方法
使用MFC创建DLL时,从项目中导出(export)函数到DLL文件的方法有:
● 使用模块定义文件(.def)。
● 使用__declspec(dllexport)关键字或其替代宏AFX_EXT_CLASS。
这两种方法是互斥的,对每个函数只需用一种方法即可。另外,DEF文件只能用来导出函数,不能用于导出整个类。导出C++类,必须用__declspec(dllexport)关键字或其替代宏AFX_EXT_CLASS。
1.DEF文件
模块定义(module definition)文件(.def)是包含一个或多个描述DLL各种属性的模块语句的文本文件。DEF文件必须至少包含下列模块定义语句:
● 文件中的第一个语句必须是LIBRARY语句。此语句将.def文件标识为属于DLL。LIBRARY语句的后面是DLL的名称(缺省为DLL项目名)。链接器将此名称放到DLL的导入库中。
● EXPORTS语句列出名称,可能的话还会列出DLL导出函数的序号值。通过在函数名的后面加上@符和一个数字,给函数分配序号值。当指定序号值时,序号值的范围必须是从1到N,其中N是DLL导出函数的个数。
即,DEF文件的格式为:(在这两个语句之间,还可以加上可选的描述语句:DESCRIPTION "库描述串"。分号;后的文本内容行为注释)
; 库名.def
LIBRARY 库名
EXPORTS
函数名1 @1
函数名2 @2
……
函数名n @n
在使用MFC DLL向导创建MFC DLL项目时,VC会自动创建一个与项目同名但没有任何函数导出项的DEF文件(项目名.def),格式为:
; 项目名.def : 声明 DLL 的模块参数。
LIBRARY "项目名"
EXPORTS
; 此处可以是显式导出
例如,项目名为RegDll的DEF文件(RegDll.def)的内容为:
; RegDll.def : 声明 DLL 的模块参数。
LIBRARY "RegDll"
EXPORTS
; 此处可以是显式导出
如果生成扩展DLL并使用.def文件导出,则将下列代码放在包含导出类的头文件的开头和结尾:
#undef AFX_DATA
#define AFX_DATA AFX_EXT_DATA
// <你的头文件体>
#undef AFX_DATA
#define AFX_DATA
这些代码行确保内部使用的MFC变量或添加到类的变量是从扩展DLL导出(或导入)的。例
如,当使用DECLARE_DYNAMIC派生类时,该宏扩展以将CRuntimeClass成员变量添加到类。省去这四行代码可能会导致不能正确编译或链接DLL,或在客户端应用程序链接到DLL时导致错误。
当生成DLL时,链接器使用.def文件创建导出(.exp)文件和导入库(.lib)文件。然后,链接器使用导出文件生成DLL文件。隐式链接到DLL的可执行文件在生成时链接到导入库。请注意,MFC本身就是使用.def文件从MFCx0.dll导出函数和类的。
2.关键字或宏
除了使用DEF文件来导出函数外,还可以在源程序中使用__declspec(dllexport)关键字或其替代宏AFX_EXT_CLASS:
#define AFX_EXT_CLASS AFX_CLASS_EXPORT (定义在头文件afxv_dll.h中)
#define AFX_CLASS_EXPORT __declspec(dllexport) (定义在头文件afxver_.h中)
来导出函数和整个C++类。
具体的格式为:
● 导出整个类:
class AFX_EXT_CLASS 类名[ : public基类]
{
……
system的头文件}
● 导出类的成员函数:
class 类名[ : public基类]
{
AFX_EXT_CLASS 返回类型 函数名1(……) ;
AFX_EXT_CLASS 返回类型 函数名2(……) ;
……
}
● 导出外部C格式的(全局)函数:
extern "C" __declspec(dllexport) 返回类型 函数名(……)
{
……
}
如果希望用MFC(C++)编写的规则DLL中的函数,也能够被非MFC程序来调用,需要为函数声明指定extern "C"。不然,C++编译器会使用C++类型安全命名约定(也称作名称修饰)和C++调用约定(使用此调用约定从C调用会很困难)。
为了使用方便,可以定义宏:
#define DllExport extern "C" __declspec(dllexport)
然后再使用它,例如:
DllExport int Add(int d1, int d2) {……}
8.2 扩展DLL
使用MFC编写的扩展DLL,可以导出整个类(从而能使用类中的所有成员,包括数据成员和成员函数),也可以导出指定的若干(成员或全局)函数。
下面我们通过一个四则运算的例子,看看如何用宏AFX_EXT_CLASS来编写和使用导出整个C++类的扩展MFC DLL。
8.2.1 创建DLL项目
我们创建一个名为ExtDll的扩展DLL的“Visual C++”之“MFC”的“MFC DLL”项目,注意需选中“创建解决方案的目录”复选框,参见图8-2。
图8-2 新建MFC DLL项目ExtDll的对话框
按“确定”钮,弹出“MFC DLL向导”对话框。在“DLL类型”栏中,选中“扩展DLL”单选钮,参见图8-3。按“完成”钮,创建ExtDll解决方案和项目。
图8-3 选择“扩展DLL”的MFC DLL向导对话框
8.2.2 添加导出类
为新项目添加用于四则计算的导出类CCompute。方法有多种,可以在项目管理区的“类视图
”页中,选中项目名“ExtDll”,按鼠标右键,在弹出菜单中选“添加\类”。在弹出的“添加类”对话框中,选择“Visual C++”之“MFC”的“MFC类”项,参见图8-4。
图8-4 添加类对话框
按“添加”钮,弹出“MFC类向导”对话框。在“类名”栏中键入“CCompute”,在“基类”下拉式列表,选“CObject”,参见图8-5。按“完成”钮,添加该类到ExtDll项目。
图8-5 MFC类向导对话框
8.2.3 编写导出类代码
我们将整个CCompute类设为导出类,并在里面添加2个成员变量、1个构造函数和4个用于
四则运算的成员函数,外加1个演示导出函数的取模全局函数Mod。
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