C++ 中的動態庫和靜態庫（Windows）

庫：

在C/C++中，使用庫(Library)的技術，可以將編譯好的符號提供給第三方使用。

庫有兩種：

1、動態庫 Dynamic-Link Library (DLL)    （Linux下叫做 Shared Library）

2、靜態庫 Static Library

一、動態庫的創建和使用

創建DLL：

用VC創建一個類型為 “dll”的控制臺項目，VC會自動創建DLL的項目框架

它自動生成一個DllMain函數，可以類比普通應用程序中的main函數

VC項目設置：

1、取消“預編譯頭文件”

2、改為 “/MTd編譯”

3、修改輸出的DLL的名字 (my.dll)

編譯，得到 *.lib 和 *.dll，其中：

*.dll:

包含所有代碼編譯成的指令

*.lib:包含一個列表，表名my.dll中含有哪些符號，每個符號對應在dll中的位置。（被導出的符號）

所以，*.lib比*.dll的文件體積小得多

如果想導出一個全局函數，就用關鍵字 __declspec(dllexport)來聲明

注意：這是VC平臺特有的關鍵字，在linux平臺下不可用

使用如下:

template <typename T>
__declspec(dllexport) void MySwap(T& obj1, T& obj2)
{
	T tmp = obj1;
	obj1 = obj2;
	obj2 = tml;
}

使用dll：

#pragma  comment(lib, "12_18_DLL01")

__declspec(dllimport) int Add(int a, int b);

int main()
{
	int ret = Add(1, 2);
	std::cout << ret << std::endl;
	return 0;
}

但這個地方我發現了一個問題：

__declspec(dllimport) int Add(int a, int b);

這行代碼表示導入dll文件中的符號

但一開始我錯誤得寫成了 export， 結果居然仍然是正確的

沒有深究，初步推測是編譯器優化了 （IDE: VS2015），甚至不寫前面的關鍵字，直接寫成函數的聲明，程序也是能正確執行的

DLL的部署位置：

1、可執行文件所在目錄

2、進程當前目錄

3、系統目錄 (C:\Windows\System32\    和  C:\Windows\System\)

4、Windows目錄 (C:\Windows\)

5、環境變量 PATH 中的目錄

通過初步接觸DLL的發布和使用，相比普通的聲明、定義，會發現DLL有以下作用：

1、隱藏了代碼

2、公開了功能

當然，DLL的作用遠不止如此

二、DLL的加載和卸載

DLL的加載：

DLL不能獨立運行，只有當 *.exe 被運行時， *.dll 才會被加載運行。

在exe文件中有一些標識信息，表示該 exe 依賴哪些 dll 文件，操作系統據此去尋找、加載相應的dll文件。

exe 被加載到內存，形成一個進程 process，dll也被加載到內存，進程可以直接調用DLL中的函數(Code)

數據段和代碼段：

在dll文件中，至少分為兩個段：

1、代碼段：

存儲指令(函數體)

2、數據段：

數據段，存放全局變量

當 *.dll 被加載時，代碼段只被加載一次，是公共的。

數據段被每個程序各自拷貝一份，是私有的

三、DLL中的動態內存管理

在dll中申請的動態內存，必須在dll中釋放，否則會導致內存泄漏 (這是由Windows自己的特點決定的)

四、DLL中使用頭文件

按照慣例，由模塊的作者提供頭文件，頭文件中應該用類型、函數聲明。

所以，我們在創建DLL時，應該附帶一份頭文件，而不是讓使用者自己去寫函數聲明。

五、DLL中導出一個類

導出類的定義，其實就是導出其成員函數

類的聲明格式：

class __declspec(dllimport) MyClass
{};

六、靜態庫的概念及使用

靜態庫：

static library，僅一個 *.lib 文件

靜態庫中直接就含有代碼段和數據段，在鏈接過程中，是直接把里面的東西鏈接過來，形成完整的可執行程序

exe運行的時候不依賴 .lib 文件

創建：

1、建立一個新工程，工程類型為：靜態庫

2、不需要其他設置，直接編譯鏈接生成，得到 *.lib文件

使用：

#pragma comment(lib, "MyLib.lib")

int MyAdd(int a, int b);    //通常發布會把把聲明放到頭文件中，一并發布

靜態庫的注意事項：

1、靜態庫的使用不太方便：

如果該靜態庫是VS2008編譯的，那么APP也得用VS2008編譯，版本必須一致

此外，運行時庫(/MT、/MTd、/MD、/MDd)也必須要一致

因此可以看出，靜態庫的使用，約束條件是比較多的

靜態庫和動態庫的對比：

靜態庫優點：

使用靜態庫，最后得到的可執行程序執行時對這個庫不再依賴

動態庫優點：

便于升級更新，只要保持接口不變，可以通過更新DLL來升級程序，而不需要重新編譯程序

目前通常都使用動態庫

但動態庫也存在更多的安全方面的隱患，畢竟如果有人惡意替換DLL（能做到這一步的人往往是軟件團隊的內部人員），程序的執行將會違背編程者的本意.......

七、DLL的手動加載

之前加載DLL的方式是自動加載。

自動加載和手動加載：

1、自動加載

在編譯時指定dll，則當exe程序啟動運行時，首先加載相關的dll

（DLL在程序執行前被加載，在程序結束后被卸載）

2、手動加載

在編譯時不指定dll，在運行時調用LoadLibrary來加載dll 

（這樣做，可以自己決定什么時候加載、什么時候卸載DLL）

手動加載的方式：

#include <winsock2.h>
#include <windows.h>

使用 LoadLibrary 來加載dll，

使用 FreeLibrary 來卸載dll，

它提供了一種在運行時手動加載dll的技術手段，增加了編程的靈活性

（只要有*.dll就可以，也不需要 *.lib 和 *.h ）

對DLL的要求：

1、要求待調用的函數按“C”方式編譯（符號名即函數名）

extern "C" __declspec(dllexprot) int MyAdd(int a, int b);

2、dll文件放在可被系統搜索到的路徑

代碼：

#include <iostream>
#include <winsock2.h>
#include <windows.h>

int main()
{
	wchar_t* Path = L"12_18_DLL01.dll";
	HINSTANCE  handle = LoadLibrary(Path);	// 字符集兼容問題
	if (handle)
	{
		// 定義要找的函數原型
		typedef int(*DLL_FUNCTION_ADD) (int, int);
		// 找到目標函數的地址	注意實現必須用 extern "C" 的方式編譯
		DLL_FUNCTION_ADD dll_func = (DLL_FUNCTION_ADD)GetProcAddress( handle, "Add");
		if (dll_func)
		{
			// 調用該函數
			int result = dll_func(1, 2);
			std::cout << result << std::endl;
		}
	}
	FreeLibrary(handle);
	return 0;
}

八、項目的靜態編譯

有一種場景，將以往VS生成的 *.exe 程序拷貝到其他 沒有VS運行環境的機器上，這時候程序往往是無法運行的，這是因為，VC編譯默認采用動態編譯的方式，因此 要么給這個機器也安裝一套運行環境，要么采用靜態編譯的方式生成可執行文件(*.exe)

靜態編譯后的程序，將會包含一切程序運行時所依賴的環境

對VC來說：

靜態編譯：

/MT  /MTd

動態編譯:

/MD  /MDd

動態編譯和靜態編譯的比較：

1、動態編譯不方便發布，但生成的可執行文件體積較小

2、靜態編譯方便發布，但生成的可執行文件體積較大