在VS中创建和使用动态库

程序员文章站 2022-03-22 14:40:33

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DLL（在基于UNIX的操作系统中也称为共享库）是最有用的Windows组件之一。
• 可以用来共享代码和资源，并缩小应用程序的大小。
• DLL甚至可以使服务和扩展应用程序变得更加容易。

DLL使用C调用约定。
• 只要平台，调用约定和链接约定匹配，就可以从用其它编程语言编写的应用程序中调用它。
• 客户端应用程序使用隐式链接，其中Windows在加载时将应用程序链接到DLL。通过此链接，应用程序可以调用DLL提供的函数，就像静态链接库中的一样。

创建一个DLL项目

1. 在Vs2017中创建DLL项目

1.1 在菜单栏中，选择 “文件” ->“新建”->“项目”，打开“ 新建项目”对话框。
1.2 选择 “Visual C++”->“Windows桌面”->“动态链接库”，设置文件名称及解决方案名称，选择确定按钮。
在VS中创建和使用动态库
2. 向DLL项目添加头文件
2.1 在解决方案资源管理器中打开MathLibrary项目的快捷菜单，然后选择“ 添加” ->“ 新建项”。选择“ 头文件（.h）”。指定头文件的名称（例如MathLibrary.h），然后选择“ 添加”按钮。显示头文件。
2.2 添加头文件代码

#ifdef MATHLIBRARY_EXPORTS
// dllexport dllimport: https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/dllexport-dllimport?view=vs-2017
// __declspec(dllexport) 告诉编译器和链接器从DLL导出函数或变量，以供其它应用程序使用。
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllexport)
// 当未定义MATHLIBRARY_EXPORTS时，
// 例如，当客户端应用程序包含头文件时，MATHLIBRARY_API会将__declspec(dllimport)修饰符应用于声明。
#else
// __declspec(dllimport)该修饰符优化了应用程序中函数或变量的导入
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllimport)
#endif // MATHLIBRARY_EXPORTS
 
// The Fibonacci(斐波那契数列) recurrence relation describes a sequence F
// where F(n) is { n = 0, a
//               { n = 1, b
//               { n > 1, F(n-2) + F(n-1)
// for some initial integral values a and b.
// If the sequence is initialized F(0) = 1, F(1) = 1,
// then this relation produces the well-known Fibonacci
// sequence: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
 
//初始化斐波那契关系序列
//这样F（0）= a，F（1）= b
//必须先调用此函数
extern "C" MATHLIBRARY_API void fibonacci_init(const unsigned long long a, const unsigned long long b);
 
//产生序列中的下一个值。
//成功返回true并更新当前值和索引；
//溢出时为false，保持当前值和索引不变。
extern "C" MATHLIBRARY_API bool fibonacci_next();
 
//获取序列中的当前值。
extern "C" MATHLIBRARY_API unsigned long long fibonacci_current();
 
//获取当前值在序列中的位置。
extern "C" MATHLIBRARY_API unsigned fibonacci_index();

2.3 在解决方案资源管理器中打开MathLibrary项目的快捷菜单，然后选择“ 添加” ->“ 新建项”。选择“ C++文件（.cpp）”。指定源文件的名称（例如MathLibrary.h），然后选择“ 添加”按钮。显示源文件。
2.4 添加源文件代码

// MathLibrary.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
//
 
#include "stdafx.h"
#include <utility>
#include <limits.h>
#include "MathLibrary.h"
 
//  DLL internal state variables:
static unsigned long long previous_;  // Previous value, if any
static unsigned long long current_;   // Current sequence value
static unsigned index_;
 
//初始化斐波那契关系序列
//这样F（0）= a，F（1）= b
//必须先调用此函数
void fibonacci_init(const unsigned long long a,
const unsigned long long b)
{
index_ = 0;
current_ = a;
previous_ = b;
}
 
//产生序列中的下一个值。
//成功返回true并更新当前值和索引；
//溢出时为false，保持当前值和索引不变。
bool fibonacci_next()
{
// 检查其值及其索引位置是否溢出
if ((ULLONG_MAX - previous_ < current_) ||
(ULLONG_MAX == index_))
{
return false;
}
 
// 特殊情况下，当index == 0时，仅返回b值
if (index_ > 0)
{
// 否则，计算下一个序列值
previous_ += current_;
}
 
std::swap(current_, previous_);
++index_;
return true;
}
 
//获取序列中的当前值。
unsigned long long fibonacci_current()
{
return current_;
}
 
//获取当前值在序列中的位置。
unsigned fibonacci_index()
{
return index_;
}

在菜单栏上，选择 “生成”->“生成解决方案”，编译器会创建一共可供其它程序使用的动态库。

创建使用DLL的客户端应用

DLL使用条件：

需要找到声明DLL导出的标头
链接器的导入库
DLL本身

如何实现：
一种解决方案是将所有这些文件复制到您的客户端项目中。
• 对于客户端开发过程中不太可能更改的第三方DLL，此方法可能是使用它们的最佳方法。
• 但是，当您还构建DLL时，最好避免重复。如果制作正在开发的DLL文件的本地副本，则可能会意外地在一个副本中更改头文件，而在另一个副本中更改头文件，或者使用过期的库。
为避免代码不同步，建议您在客户端项目中设置包含路径，以直接从DLL项目中包含DLL头文件。另外，在客户端项目中设置库路径以包括DLL项目中的DLL导入库。最后，将生成的DLL从DLL项目复制到客户端生成输出目录。此步骤允许您的客户应用程序端应用程序使用您生成的相同DLL代码。

属性页操作：

1.	包含头文件：属性页->C/C++ ->常规->附加包含目录下指定.h文件路径
包含头文件后，可编译，不能链接
2.	指定.lib库的依赖项：属性页->链接器->输入->附加依赖项，添加.lib
3.	告诉链接程序如何找到.lib：属性页->链接器->常规->附加库目录
绝对路径（.lib所在完整路径）：如C:\Users\Administrator\source\repos\MathLibrarySolution\Debug
或填写相对路径（解决方案名称）：..\..\MathLibrarySolution（解决方案名称）\$(IntDir)
此时，可以成功编译并链接，但可能存在找不到DLL问题。
4.	将DLL复制到生成输出目录的命令操作：属性页->生成事件->生成后事件->命令行，输入命令：
xcopy /y /d "..\..\MathLibrarySolution(解决方案名称)\$(IntDir)MathLibrary.dll（.dll文件名称）" "$(OutDir)"

1. 在VS2017中创建客户端应用程序

在VS2017中创建客户端应用程序
1.1 新建项目

2. 将DLL表头添加到包含路径

2.1 在菜单栏，选择“项目”，在MathClient的“ 属性页”对话框中，展开“ 配置属性”节点，再展开“ C / C ++”节点，然后选择“ 常规”。在“附加包含目录”，指定MathLibrary.h头文件的位置的路径，或浏览它【浏览到项目路径下即可】。
在VS中创建和使用动态库
2.2 点击 “确定”按钮，则现在可以包含MathLibrary.h头文件，并使用它在客户端应用程序中声明的功能。

MathClient.cpp代码：

// MathClient.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
 
#include "pch.h"
#include <iostream>
// 属性页： 附加包含目录：选择含有MathLibrary.h的文件目录
#include "MathLibrary.h"
 
int main()
{
// 初始化斐波那契数列
fibonacci_init(1,3);
do
{
std::cout << fibonacci_index() << ": "
<< fibonacci_current() <<std::endl;
} while (fibonacci_next());
 
return 0;
}

此代码可以编译但不能链接。
还需要做：
（1）指定项目对MathLibrary.lib库的依赖项
（2）告诉链接程序如何找到MathLibrary.lib文件
属性页 - >“链接器” -> “输入” ->“附加依赖项”，添加MathLibrary.lib
属性页 - >“链接器” -> “常规” ->“附加库目录”，添加MathLibrary.lib所在目录

或相对路径…\MathLibrarySolution（解决方案名称）$(IntDir)
此时运行，可以成功编译并链接，此时操作系统加载应用程序时，它将查找MathLibrary.dll,如果在某些系统目录，环境路径或本地应用目录中找不到DLL，则加载失败。
即可能出现问题找不到.dll错误

解决方案是：在构建过程中将DLL复制到包含客户端可执行文件的目录中。可以在“生成后事件”添加到项目中，以添加将DLL复制到生成输出目录的命令
操作：属性页 - >“生成事件” -> “生成后事件” ->命令行，输入以下命令
xcopy /y /d “…\MathLibrarySolution(解决方案名称)$(IntDir)MathLibrary.dll（.dll文件名称）” “$(OutDir)”