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DLL

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動態(tài)鏈接庫（Dynamic Link Library或者Dynamic-link library，縮寫為DLL），又稱為動態(tài)連結(jié)庫，是微軟公司在微軟視窗操作系統(tǒng)中實現(xiàn)共享函數(shù)庫概念的一種實作方式。這些庫函數(shù)的擴(kuò)展名是.DLL、.OCX（包含ActiveX控制的庫）或者.DRV（舊式的系統(tǒng)驅(qū)動程序)。

所謂動態(tài)鏈接，就是把一些經(jīng)常會共用的代碼（靜態(tài)鏈接的OBJ程序庫）制作成DLL檔，當(dāng)可執(zhí)行文件調(diào)用到DLL檔內(nèi)的函數(shù)時，Windows操作系統(tǒng)才會把DLL檔加載存儲器內(nèi)，DLL檔本身的結(jié)構(gòu)就是可可執(zhí)行文件，當(dāng)程序需求函數(shù)才進(jìn)行鏈接。通過動態(tài)鏈接方式，存儲器浪費(fèi)的情形將可大幅降低。

DLL的文檔格式與視窗EXE文檔一樣——也就是說，等同于32位視窗的可移植執(zhí)行文檔（PE）和16位視窗的New Executable（NE）。作為EXE格式，DLL可以包括源代碼、數(shù)據(jù)和資源的多種組合。

在更廣泛的意義上說，任何同樣文檔格式的電腦文件都可以稱作資源DLL。這樣的DLL的例子有有擴(kuò)展名ICL為的圖標(biāo)庫、擴(kuò)展名為FON和FOT的字體文檔。

背景[ ]

DLL的最初目的是節(jié)約應(yīng)用程序所需的磁盤和內(nèi)存空間。在一個傳統(tǒng)的非共享庫中，一部分代碼簡單地附加到調(diào)用的程序上。如果兩個程序調(diào)用同一個子程序，就會出現(xiàn)兩份那段代碼。相反，許多應(yīng)用共享的代碼能夠切分到一個DLL中，在硬盤上存為一個文檔，在內(nèi)存中使用一個實例（instance）。DLL的廣泛應(yīng)用使得早期的視窗能夠運(yùn)行在緊巴巴的內(nèi)存條件下。

DLL提供了如模塊化這樣的共享庫的普通好處。模塊化允許僅僅更改幾個應(yīng)用程序共享使用的一個DLL中的代碼和數(shù)據(jù)而不需要更改應(yīng)用程序自身。這種模塊化的基本形式允許如Microsoft Office、Microsoft Visual Studio、甚至微軟視窗自身這樣大的應(yīng)用程序使用較為緊湊的補(bǔ)丁和服務(wù)包。

模塊化的另外一個好處是插件的通用接口使用。單個的接口允許舊的模塊與新的模塊一樣能夠與以前的應(yīng)用程序運(yùn)行時無縫地集成到一起，而不需要對應(yīng)用程序本身作任何更改。這種動態(tài)擴(kuò)展的思想在ActiveX中發(fā)揮到了極致。

盡管有這么多的優(yōu)點(diǎn)，使用DLL也有一個缺點(diǎn)：DLL地獄，也就是幾個應(yīng)用程序在使用同一個共享DLL庫發(fā)生版本沖突。這樣的沖突可以通過將不同版本的問題DLL放到應(yīng)用程序所在的文件夾而不是放到系統(tǒng)文件夾來解決；但是，這樣將抵消共享DLL節(jié)約的空間。目前，Microsoft .NET將解決DLL hell問題當(dāng)作自己的目標(biāo)，它允許同一個共享庫的不同版本并列共存。由于現(xiàn)代的計算機(jī)有足夠的磁盤空間和內(nèi)存，這也可以作為一個合理的實現(xiàn)方法。

特征

內(nèi)存管理[ ]

在Win32中，DLL文檔按照片段（sections）進(jìn)行組織。每個片段有它自己的屬性，如可寫或是只讀、可執(zhí)行（代碼）或者不可執(zhí)行（數(shù)據(jù)）等等。

DLL代碼段通常被使用這個DLL的進(jìn)程所共享；也就是說它們在物理內(nèi)存中占據(jù)一個地方，并且不會出現(xiàn)在頁面文檔中。如果代碼段所占據(jù)的物理內(nèi)存被收回，它的內(nèi)容就會被放棄，后面如果需要的話就直接從DLL文檔重新加載。

與代碼段不同，DLL的數(shù)據(jù)段通常是私有的；也就是說，每個使用DLL的進(jìn)程都有自己的DLL數(shù)據(jù)副本。作為選擇，數(shù)據(jù)段可以設(shè)置為共享，允許通過這個共享內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行進(jìn)程間通信。但是，因為用戶權(quán)限不能應(yīng)用到這個共享DLL內(nèi)存，這將產(chǎn)生一個安全漏洞；也就是一個進(jìn)程能夠破壞共享數(shù)據(jù)，這將導(dǎo)致其它的共享進(jìn)程異常。例如，一個使用訪客賬號的進(jìn)程將可能通過這種方式破壞其它運(yùn)行在特權(quán)賬號的進(jìn)程。這是在DLL中避免使用共享片段的一個重要原因。

當(dāng)DLL被如UPX這樣一個可執(zhí)行的packer壓縮時，它的所有代碼段都標(biāo)記為可以讀寫并且是非共享的?？梢宰x寫的代碼段，類似于私有數(shù)據(jù)段，是每個進(jìn)程私有的并且被頁面文檔備份。這樣，壓縮DLL將同時增加內(nèi)存和磁盤空間消耗，所以共享DLL應(yīng)當(dāng)避免使用壓縮DLL。

符號解析和綁定[ ]

DLL輸出的每個函數(shù)都由一個數(shù)字序號唯一標(biāo)識，也可以由可選的名字標(biāo)識。同樣，DLL引入的函數(shù)也可以由序號或者名字標(biāo)識。對于內(nèi)部函數(shù)來說，只輸出序號的情形很常見。對于大多數(shù)視窗API函數(shù)來說名字是不同視窗版本之間保留不變的；序號有可能會發(fā)生變化。這樣，我們不能根據(jù)序號引用視窗API函數(shù)。

按照序號引用函數(shù)并不一定比按照名字引用函數(shù)性能更好：DLL輸出表是按照名字排列的，所以對半查找可以用來在在這個表中根據(jù)名字查找這個函數(shù)。另外一方面，只有線性查找才可以用于根據(jù)序號查找函數(shù)。

將一個可執(zhí)行文件綁定到一個特定版本的DLL也是可能的，這也就是說，可以在編譯時解析輸入函數(shù)（imported functions）的地址。對于綁定的輸入函數(shù)，連結(jié)工具保存了輸入函數(shù)綁定的DLL的時間戳和校驗和。在運(yùn)行時Windows檢查是否正在使用同樣版本的庫，如果是的話，Windows將繞過處理輸入函數(shù)；否則如果庫與綁定的庫不同，Windows將按照正常的方式處理輸入函數(shù)。

綁定的可執(zhí)行文件如果運(yùn)行在與它們編譯所用的環(huán)境一樣，函數(shù)調(diào)用將會較快，如果是在一個不同的環(huán)境它們就等同于正常的調(diào)用，所以綁定輸入函數(shù)沒有任何的缺點(diǎn)。例如，所有的標(biāo)準(zhǔn)Windows應(yīng)用程序都綁定到它們各自的Windows發(fā)布版本的系統(tǒng)DLL。將一個應(yīng)用程序輸入函數(shù)綁定到它的目的環(huán)境的好機(jī)會是在應(yīng)用程序安裝的過程。

運(yùn)行時顯式鏈接[ ]

對每個DLL來說，Windows存儲了一個全局計數(shù)器，每多一個進(jìn)程使用便多額外一個。LoadLibrary與FreeLibrary指令影響每一個進(jìn)程內(nèi)含的計數(shù)器；動態(tài)連結(jié)則不影響。因此借由調(diào)用FreeLibrary多次，從存儲器反加載一DLL是很重要的。一個進(jìn)程可以從它自己的VAS注銷此計數(shù)器。 D LL文檔能夠在運(yùn)行時使用LoadLibrary（或者LoadLibraryEx）API函數(shù)進(jìn)行顯式調(diào)用，這個的過程微軟簡單地稱為運(yùn)行時動態(tài)調(diào)用。API函數(shù)GetProcAddress根據(jù)查找輸出名稱符號、FreeLibrary卸載DLL。這些函數(shù)類似于POSIX標(biāo)準(zhǔn)API中的dlopen、dlsym、和dlclose。

注意微軟簡單稱為運(yùn)行時動態(tài)鏈接的運(yùn)行時隱式鏈接，如果不能找到鏈接的DLL文檔，Windows將提示一個錯誤消息并且調(diào)用應(yīng)用程序失敗。應(yīng)用程序開發(fā)人員不能通過編譯鏈接來處理這種缺少DLL文檔的隱式鏈接問題。另外一方面，對于顯式鏈接，開發(fā)人員有機(jī)會提供一個完善的出錯處理機(jī)制。

運(yùn)行時顯式鏈接的過程在所有語言中都是相同的，因為它依賴于Windows API而不是語言結(jié)構(gòu)。

導(dǎo)出DLL函數(shù)[ ]

要導(dǎo)出 DLL 函數(shù)，您可以向?qū)С龅?DLL 函數(shù)中添加函數(shù)關(guān)鍵字，也可以創(chuàng)建模塊定義文件 (.def) 以列出導(dǎo)出的 DLL 函數(shù)。兩種方法

方法一、向?qū)С龅?DLL 函數(shù)中添加函數(shù)關(guān)鍵字

要使用函數(shù)關(guān)鍵字，您必須使用以下關(guān)鍵字來聲明要導(dǎo)出的各個函數(shù)： 

__declspec(dllexport)

要在應(yīng)用程序中使用導(dǎo)出的 DLL 函數(shù)，您必須使用以下關(guān)鍵字來聲明要導(dǎo)入的各個函數(shù)： 

__declspec(dllimport)

通常情況下，您最好使用一個包含 define 語句和 ifdef 語句的頭文件，以便分隔導(dǎo)出語句和導(dǎo)入語句。

方法二、創(chuàng)建模塊定義文件 (.def) 以列出導(dǎo)出的 DLL 函數(shù)

使用模塊定義文件來聲明導(dǎo)出的 DLL 函數(shù)。當(dāng)您使用模塊定義文件時，您不必向?qū)С龅?DLL 函數(shù)中添加函數(shù)關(guān)鍵字。在模塊定義文件中，您可以聲明 DLL 的 LIBRARY 語句和 EXPORTS 語句。

特別調(diào)用[ ]

關(guān)于特定情況下的調(diào)用，比如DLL函數(shù)中使用到了win32 API或者將C++生成的DLL供標(biāo)準(zhǔn)C語言使用，則需要注意以下一些情況：

如果使用到了win32 API，則應(yīng)該使用調(diào)用方式為“__stdcall”。

在將C＋＋生成的DLL供標(biāo)準(zhǔn)C語言使用，輸出文件需要用“extern "C"”修飾，否則不能被標(biāo)準(zhǔn)C語言調(diào)用。如果使用“__stdcall”調(diào)用方式，可能產(chǎn)生C不識別的修飾名，所以設(shè)置導(dǎo)出函數(shù)時要采用.def文件形式，而不是__declspec(dllexport)形式。后者會進(jìn)行修飾名轉(zhuǎn)換，C語言無法識別函數(shù)。

下面的代碼是一個定義文件的示例。 　　// SampleDLL.def 　　// 　　LIBRARY "sampleDLL" 　　EXPORTS HelloWorld示例 DLL 和應(yīng)用程序XXXXXXXX　在 Microsoft Visual C++ 6.0 中，可以通過選擇“Win32 動態(tài)鏈接庫”項目類型或“MFC 應(yīng)用程序向?qū)?(dll)”來創(chuàng)建 DLL。下面的代碼是一個在 Visual C++ 中通過使用“Win32 動態(tài)鏈接庫”項目類型創(chuàng)建的 DLL 的示例。 

// SampleDLL.cpp
　　//#include "stdafx.h"
　　#define EXPORTING_DLL
　　#include "sampleDLL.h"
　　BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved)
　　{
　　return TRUE;
　　}
　　void HelloWorld(){
　　MessageBox( NULL, TEXT("Hello World"), TEXT("In a DLL"), MB_OK);
　　}
　　// File: SampleDLL.h
　　//#ifndef INDLL_H
　　#define INDLL_H
　　#ifdef EXPORTING_DLLextern __declspec(dllexport) void HelloWorld() ;
　　#elseextern __declspec(dllimport) void HelloWorld() ;
　　#endif
　　#endif

下面的代碼是一個“Win32 應(yīng)用程序”項目的示例，該示例調(diào)用 SampleDLL DLL 中的導(dǎo)出 DLL 函數(shù)。 

// SampleApp.cpp
　　//#include "stdafx.h"
　　#include "sampleDLL.h"
　　int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)
　　{
　　HelloWorld();
　　return 0;
　　}

注意：在加載時動態(tài)鏈接中，您必須鏈接在生成 SampleDLL 項目時創(chuàng)建的 SampleDLL.lib 導(dǎo)入庫。

DLL內(nèi)容說明[ ]

  • KERNEL32.DLL －－－－ 低級內(nèi)核函數(shù)。使用他可以完成內(nèi)存管理、任務(wù)管理、資源控制等。
  • USER32.DLL－－－－－－于windows管理有關(guān)的函數(shù)。消息、菜單、光標(biāo)、計時器、通信和其他大多數(shù)非現(xiàn)實函數(shù)都可以從這里找到
  • GDI32.DLL－－－－－－－圖形設(shè)備接口庫。于設(shè)備輸出有關(guān)的函數(shù)：大多數(shù)繪圖、顯示場景、圖元文件、坐標(biāo)及其字體函數(shù)都可以從這里找到。
  • COMDLG32.DLL\LZ32.DLL\VERSION.DLL\－－－這都是提供一些附加函數(shù)的庫，包括通用對話框、文件壓縮、版本控制的支持。
  • COMCTL32.DLL --------一個新的windows控件集合，比如TreeView和RichTextBox等等，最初這個是為了win95而制作的，但是現(xiàn)在也使用與NT下
  • MAPI32.DLL---------提供了一套電子郵件的專用函數(shù)
  • NETAPI32.DLL--------提供了一套訪問和控制網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)
  • ODBC32.DLL--------ODBC功能的DLL之一
  • WINMM.DLL--------是多媒體控制訪問函數(shù)集合
  • DLL(Delay Locked Loop，延時鎖定回路提供一個數(shù)據(jù)濾波信號)

相關(guān)條目[ ]

參考來源[ ]