在C++中调用DLL中的函数 (3)

1.dll的优点

代码复用是提高软件开发效率的重要途径。一般而言，只要某部分代码具有通用性，就可将它构造成相对独立的功能模块并在之后的项目中重复使用。比较常见的例子是各种应用程序框架，ATL、MFC等，它们都以源代码的形式发布。由于这种复用是“源码级别”的，源代码完全暴露给了程序员，因而称之为“白盒复用”。“白盒复用”的缺点比较多，总结起来有4点。 
暴露了源代码；多份拷贝，造成存储浪费； 
容易与程序员的“普通”代码发生命名冲突； 
更新功能模块比较困难，不利于问题的模块化实现； 
实际上，以上4点概括起来就是“暴露的源代码”造成“代码严重耦合”。为了弥补这些不足，就提出了“二进制级别”的代码复用。使用二进制级别的代码复用一定程度上隐藏了源代码，对于缓解代码耦合现象起到了一定的作用。这样的复用被称为“黑盒复用”。

说明：实现“黑盒复用”的途径不只dll一种，静态链接库甚至更高级的COM组件都是。

2.dll的创建

参考程序原文：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms235636.aspx

新建“Win32项目”，选择应用程序类型为"DLL”，其他默认。添加头文件testdll.h

//testdll.h
#ifdef TESTDLL_EXPORTS
#define TESTDLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define TESTDLL_API __declspec(dllimport)
#endif
namespace MathFuncs
{
    // This class is exported from the testdll.dll
    class MyMathFuncs
    {
    public:
        // Returns a + b
        static TESTDLL_API double Add(double a, double b);

        // Returns a - b
        static TESTDLL_API double Subtract(double a, double b);

        // Returns a * b
        static TESTDLL_API double Multiply(double a, double b);

        // Returns a / b
        // Throws const std::invalid_argument& if b is 0
        static TESTDLL_API double Divide(double a, double b);
    };
}

当定义了符号TESTDLL_EXPORTS，TESTDLL_API被设置为 __declspec(dllexport) 修饰符， This modifier enables the function to be exported by the DLL so that it can be used by other applications。若未定义则TESTDLL_API被设置为__declspec(dllimport)，This modifier enables the compiler to optimize the importing of the function from the DLL for use in other applications。当DLL项目生成时，TESTDLL_EXPORTS默认是定义的，所以默认设置的是__declspec(dllexport) 修饰符。

添加cpp文件

//testdll.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
#include "stdafx.h"
#include "testdll.h"
#include <stdexcept>
using namespace std;  

namespace MathFuncs
{
    double MyMathFuncs::Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }  

    double MyMathFuncs::Subtract(double a, double b)
    {
        return a - b;
    }  

    double MyMathFuncs::Multiply(double a, double b)
    {
        return a * b;
    }  

    double MyMathFuncs::Divide(double a, double b)
    {
        if (b == )
        {
            throw invalid_argument("b cannot be zero!");
        }
        return a / b;
    }
}

编译就会生成对应的dll文件，同时也会生成对应的lib文件。

注意：a.DLL中导出函数的声明有两种方式：在函数声明中加上__declspec(dllexport)；采用模块定义(.def)文件声明。详见：http://www.cnblogs.com/enterBeijingThreetimes/archive/2010/08/04/1792099.html 
b.对于C文件创建dll时或者想使用C编译器创建dll时，建议使用 extern “C” 标志，参见extern "C"的简单解析（在C++中调用DLL中的函数（1））

3.dll的调用

应用程序使用DLL可以采用两种方式：一种是隐式链接(调用)，另一种是显式链接。在使用DLL之前首先要知道DLL中函数的结构信息。VS在VC\bin目录下提供了一个名为Dumpbin.exe的小程序，用它可以查看DLL文件中的函数结构。两种的对比详见：http://blog.sina.com.cn/s/blog_53004b4901009h3b.html

隐式链接采用静态加载的方式，比较简单，需要.h、.lib、.dll三件套。。
新建“控制台应用程序”或“空项目”配置如下:（非常关键）

项目->属性->配置属性->VC++ 目录-> 在“包含目录”里添加头文件testdll.h所在的目录

项目->属性->配置属性->VC++ 目录-> 在“库目录”里添加头文件testdll.lib所在的目录

项目->属性->配置属性->链接器->输入-> 在“附加依赖项”里添加“testdll.lib”（若有多个 lib 则以空格隔开）

添加cpp文件

//mydll.cpp
#include <iostream>
#include "testdll.h"
using namespace std;  

int main()
{
    double a = 7.4;
    int b = ;  

    cout << "a + b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Add(a, b) << endl;
    cout << "a - b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Subtract(a, b) << endl;
    cout << "a * b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Multiply(a, b) << endl;
    cout << "a / b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Divide(a, b) << endl;  

    try
    {
        cout << "a / 0 = " <<
            MathFuncs::MyMathFuncs::Divide(a, ) << endl;
    }
    catch (const invalid_argument &e)
    {
        cout << "Caught exception: " << e.what() << endl;
    }
    return ;
}

现在可以编译通过了，但是程序运行就报错，还需要将testdll.dll复制到当前项目生成的可执行文件所在的目录。 
显式链接是应用程序在执行过程中随时可以加载DLL文件，也可以随时卸载DLL文件，这是隐式链接所无法作到的，所以显式链接具有更好的灵活性，对于解释性语言更为合适。 
新建项目，不需要特殊配置，添加cpp文件

#include<Windows.h> //加载的头文件
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    typedef double (*pAdd)(double a, double b);
    typedef double (*pSubtract)(double a, double b);

    HMODULE hDLL = LoadLibrary("testdll.dll"); //加载dll文件
    if(hDLL != NULL)
    {
        pAdd fp1 = pAdd(GetProcAddress(hDLL, MAKEINTRESOURCE())); //得到dll中的第一个函数
        if(fp1 != NULL)
        {
            cout<<fp1(2.5, 5.5)<<endl;
        }
        else
        {
            cout<<"Cannot Find Function "<<"add"<<endl;
        }
        pSubtract fp2 = pSubtract(GetProcAddress(hDLL, "?Subtract@MyMathFuncs@MathFuncs@@SANNN@Z")); //得到dll中标示为"?..."的函数，C++编译器考虑了函数的参数
        if(fp2 != NULL)
        {
            cout<<fp2(5.5, 2.5)<<endl;
        }
        else
        {
            cout<<"Cannot Find Function "<<"Subtract"<<endl;
        }
        FreeLibrary(hDLL);
    }
    else
    {
        std::cout<<"Cannot Find "<<"testdll"<<std::endl;
    }
    return ;
}

显式调用的问题：在DLL文件中，dll工程中函数名称在编译生成DLL的过程中发生了变化（C++编译器），在DLL文件中称变化后的字符为“name标示”。GetProcAddress中第二个参数可以由DLL文件中函数的顺序获得，或者直接使用DLL文件中的”name标示”，这个标示可以通过Dumpbin.exe小程序查看。如果C++编译器下，想让函数名更规范（和原来工程中一样），具体方法详见：http://blog.csdn.net/btwsmile/article/details/6676802。

当然，为了让函数名更规范，最常用的方式是：创建dll过程中使用C编译器来编译函数，这样DLL文件中的函数名和原dll工程中的函数名就一致了。

4.更一般的显式调用

为了解决上部分最后的问题，可以使用 extern “C” 为dll工程中的函数建立C连接，简单的示例工程如下。 
在DLL创建的工程中，添加cpp文件

#include "stdafx.h"
#ifdef __cplusplus         // if used by C++ code
extern "C" {                  // we need to export the C interface
#endif

__declspec(dllexport) int addfun(int a, int b)
{
        return a+b;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

编译即可生成DLL文件。在dll调用工程中，添加cpp文件

/*
 *作者：侯凯
 *说明：显式调用dll
 *日期：2013-6-5
*/
#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
    typedef int(*FUNA)(int,int);
    HMODULE hMod = LoadLibrary("cdll.dll");//dll路径
    if (hMod)
    {
        FUNA addfun = (FUNA)GetProcAddress(hMod, TEXT("addfun"));//直接使用原工程函数名
        if (addfun != NULL)
        {
            cout<<addfun(, )<<endl;
        }
        else
        {
            cout<<"ERROR on GetProcAddress"<<endl;
        }
        FreeLibrary(hMod);
    }
    else
        cout<<"ERROR on LoadLibrary"<<endl;
}

运行，这样便可以调用dll的函数了。再进一步，上述dll文件如果通过隐式调用，利用.dll、.lib文件，调用函数应为

//隐式链接

#include <iostream>
#pragma comment(lib,"cdll.lib")
using namespace std;

extern "C" _declspec(dllimport) int addfun(int a,int b);
//载入addfun函数，这里起到了.h文件的作用
//dll中使用C编译器 故这里需要extern "C" 如果dll中无extern "C"
//此处为：_declspec(dllimport) int addfun(int a,int b);
void main()
{
    cout<<addfun(,)<<endl;
}