Publish Date:

[2020-04-15]

Update Date:

2024-06-19 18:00

Creator:

Emacs 30.0.50 ( Org mode 9.6.15)

License:

This work is licensed under CC BY-SA 4.0

如果同名的 DLL 已经载入到内存中，不论它在哪个目录，系统只会在检查已载入的 DLL 之前检查重定向。系统不会搜索该 DLL。

如果 DLL 存在于应用程序运行的 Windows 版本的 已知 DLL 列表中，系统会使用已知 DLL 的副本而不是寻找 DLL。

如果一个 DLL 存在依赖，系统会搜索它依赖的 DLL，并假设它们只有名字信息（没有路径信息）。即使第一个 DLL 以指定的绝对路径载入，其余依赖的 DLL 也只会使用名字进行搜索。

DLL 减少了代码的重复并节约了存储空间，一个 DLL 可以被多个应用程序使用，这些程序共享一个 DLL，不像静态库那样存在于每个应用程序内。

在相同基地址使用相同 DLL 的多个进程在物理内存中共享 DLL 的一个副本。这样就节约了内存。

当一个 DLL 中的函数改变时，只要函数的参数，调用约定（calling conventions）和返回值不发生变化的话，使用这个函数的应用程序就不必重新编译或重新链接。与之相比，函数发生变化时，使用静态链接的应用程序需要被重新链接。

使用 不同编程语言 编写的程序可以调用 DLL 中的函数，只要它遵守与 DLL 中的函数相同的调用约定。 调用约定 决定了参数的压栈顺序，函数是否负责清理调用栈，和参数是否传递给寄存器。

使用 DLL 的程序不是自洽（self-contained）的，它对与它本身分离的 DLL 模块存在依赖。如果载入时的动态链接没有找到它所需要的 DLL，系统会终止进程，并向用户发送错误信息。系统不会终止运行时的动态链接时的情况（没有在载入时检查 DLL 是否载入），但缺失 DLL 的导出函数对使用它的程序是不可用的。

运行时载入动态库库会花费一定时间，所以比静态库的执行速度慢一点（差异很小）。

一个进程载入了 DLL。对于使用载入时链接的进程，DLL 在进程初始化时就被载入。对于使用运行时链接的进程，DLL 的载入发生在 LoadLibrary 和 LoadLibraryEx 返回之前。

一个进程卸载了 DLL。当进程终止时，或调用 FreeLibrary 且引用计数归零时，DLL 会被卸载。如果进程是因为 TerminateProcess 或 TerminateThread 而终止，系统则不会调用 DLL 的入口点函数。

在进程中创建的新线程载入了 DLL。你可以在创建线程时使用 DisableThreadLibraryCalls 来使其无效化。

一个载入了 DLL 的进程的线程正常终止了。对整个进程，入口点函数只会被调用一次，而不是对每个存在于进程中的线程。同样的，可以使用 DisableThreadLibraryCalls 来使其无效化。

class __declspec(dllexport) CExamplaExport : public CObject
{ ... class definition ... };

创建 DLL 时，一般会创建一个包含导出函数的函数原型和导出的类的头文件（用于 DLL 的构建），并将在这些声明中加上 __declspec(dllexport) 。为了让代码的可读性更强，可以为 __declspec(dllexport) 定义一个宏，并使用这个宏来标注导出函数。

#define DllExport __declspec(dllexport)

4.2.1.1. 导出 C++ 函数供 C 程序使用

如果你想在 C 代码中使用由 C++ 编写的 DLL，你就应该将这些函数声明为 C 的链接（linkage）而不是 C++ 的。如果没有指定的话，C++ 编译器会使用 C++ 的类型安全命名（也叫做名字修饰）和 C++ 的调用约定，这使得 C 很难对其进行调用。 要指定 C 链接，在函数声明中使用 extern "C" ，例如：

extern "C" __declspec(dllexport) int MyFunc(long parm1);

4.2.1.2. 导出 C 函数供 C/C++ 程序使用

如果你想要在 C 或 C++ 中调用由 C 编写的 DLL，你需要使用 __cpluscplus 预处理宏来确定在使用哪种语言。如果正在使用 C++ 语言，应该将这些函数声明为 C 链接。如果你这样做了并为你的 DLL 提供了客户程序使用的头文件，这些函数可以不加改变地在 C 和 C++ 中使用。

//MyFunc.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" { //only need to export C interface if
             // used by C++ source code
#endif
__declspec(dllimport) void MyCFunc();
__declspec(dllimport) void AnotherCFunc();
#ifdef __cplusplus
#endif

（dllimport 的使用对于函数声明不是必要的，但是这样做可以让编译器生成更好的代码） （此处的头文件仅作为头文件提供给其它模块使用，不参与编译，函数定义处应使用 dllexport） 如果你需要将 C 函数供 C++ 程序使用，而函数声明头文件又没有向上面那么做，那么可以这样做来避免 C++ 编译器对 C 函数名进行装饰：

extern "C" {
#include "MyCHeader.h"
    #define CLASS_DECLSPEC __declspec(dllexport)
#else
    #define CLASS_DECLSPEC __declspec(dllimport)
#endif
class CLASS_DECLSPEC CExampleA : public CObject
{ ... class definition ...};

4.3.1. __decpspec(dllimport) 对函数调用的影响

假设 func1 是一个 DLL 中的函数，与包含 main 函数的 .exe 文件分离。 不使用 __declspec(dllimport) ，考虑下面的代码

int main(void)
    func1();
编译器会生成类似下面的代码：
call func1
链接器会将它翻译成类似这个样子：
call 0x40000000       ; The address of 'func1'
如果 func1 存在于其它 DLL 中（而不是 .exe 中），链接器不能直接对其进行分析，因为它无法知道 func1 的地址。在 16 位环境中，链接器将地址添加在 .exe 文件的表中，载入器可以通过它在运行时使用正确的地址进行相应的修补。在 32 位或 64 位环境中，链接器会生成一个 thunk ，它知道地址。在 32 位环境中看起来就像这样：
call 0x40000000: jmp DWORD PTR __imp_func1
在这里， imp_func1 是 .exe 文件中的导入地址表中 func1 的地址。这样，链接器就可以识别所有地址。载入器（loader）只需在载入时更新 .exe 文件的导入地址表即可使程序正常运行。
因此，使用 __declspec(dllimport) 更好，因为如果不需要的话，链接器就不会生成一个 thunk。Thunk 让代码更多并可能会降低 cache 性能。如果你告诉编译器该函数在 DLL 中，它能为你产生一个间接调用。
使用下面的代码：
__decpspec(dllimport) void func1(void);
int main(void)
    func1();
会生成这样的指令：
call DWORD PTR __imp_func1
现在，thunk 和 jmp 指令就不存在了，代码变得更小更快。
另一方面，对于 DLL 内的函数调用，不需要使用间接调用。你已经知道了函数的地址。在间接调用之前，载入和存储函数地址需要时间和空间，因此直接调用总是更小更快。你只有在从 DLL 外部调用 DLL 函数时使用 __declspec(dllimport) 。不要在构建 DLL 时在 DLL 内使用 __declspec(dllimport) 。
对数据而言，使用 _declspec(dllimport) 可以消除一层间接。当你从 DLL 中导出数据时，你仍然需要浏览整个导入地址表，这意味着你当你访问 DLL 导出的数据时，你不得不记住额外的间接层，执行额外的间接寻址，就像这样：
//project.h
#ifdef _DLL //if accessing the data from inside the DLL
    ULONG ulDataInDll;
#else       //if accessing the data from outside the DLL
    ULONG *ulDataInDll;
当你使用 __declspec(dllimport) 来标出数据时，编译器会自动为你生成间接代码。你不必担心是否需要解引用，可以直接使用变量而不是指针。
不要在构建 DLL 时使用 __declspec(dllimport) ，在 DLL 内的函数不需要使用导入地址表来访问数据对象。
#ifdef DLL_BUILD    //use macro to detect dll or client program
#define DECL __declspec(dllexport)
#else
#define DECL __declspec(dllimport)
#endif
DECL int yyzero;
DECL int add(int, int);
DECL int multi(int, int);
#ifdef __cplusplus
#endif
#endif //correspond to YYDLL_INCLUDE
编写源文件时，可以使用 DEF 文件。下面的源文件是不使用 DEF 文件的情况。
//yydll.c
#include "yydll.h"
// inner data and function
int zero_in = 0;
int add_in(int a, int b)
    return a + b;
//exprot data and functions
DECL int yyzero = 0;
DECL int add(int a, int b)
    return a + b;
DECL int multi(int a, int b)
    if (a == zero_in)
        return 0;
        return add_in(b, multi(a - 1, b));
将 yydll.c 和 yydll.h 放在同一目录下，就可以开始编译了。
如果使用 MSVC 编译器，首先运行 vsdevcmd.bat 并 cd 到源代码目录，再使用如下命令：
cl /LD /D DLL_BUILD yydll.c
即可得到 yydll.lib 和 yydll.dll。
如果使用 MINGW 下的 gcc 编译器，则使用如下命令：
gcc -c -D DLL_BUILD yydll.c
gcc -shared -o yydll.dll yydll.o -Wl,--out-implib,yydll_dll.a
即可得到 yylib.dll 和 yydll_dll.a 文件。.a 文件对应于 MSVC 中的 .lib 导入库。
接下来编写 main.c
//main.c
#include "yydll.h"
#include <stdio.h>
int main(void)
    int a = 2;
    int b = 31;
    int c = 1847;
    if ((a != yyzero) && (b != yyzero) && (c != yyzero))
        printf("all not zero\n");
    printf("%d\n", add(a, add(b, c)));
    printf("%d\n", multi(a, multi(b, c)));
    return 0;
使用 MSVC 的话，使用如下命令生成 .exe 文件
cl main.c yydll.lib
若使用 gcc ，则使用如下命令，（因为没有使用 gcc 的库命名规范，所以不能使用 -l 的方法。）
gcc -o main.exe main.c yydll_dll.a
得到 main.exe 并运行，可以看到：
all not zero
114514
如果将 yydll.dll 移走，运行时会直接弹窗，显示 dll 未找到。
若要在运行时进行库的载入，main 函数应改为：
//main.c
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
typedef int (*myfun)(int, int);
int main(void)
    HINSTANCE hinstLib;
    myfun myadd = NULL;
    myfun mymulti = NULL;
    int * pyyzero = NULL;
    BOOL fFreeResult, fRuntimeLinkSuccess = FALSE;
    int a = 2;
    int b = 31;
    int c = 1847;
    hinstLib = LoadLibrary(TEXT("yydll.dll"));
    if (hinstLib != NULL)
        myadd = (myfun)GetProcAddress(hinstLib, "add");
        mymulti = (myfun)GetProcAddress(hinstLib, "multi");
        pyyzero = (int*)GetProcAddress(hinstLib, "yyzero");
        if (myadd != NULL && mymulti != NULL && pyyzero != NULL);
            fRuntimeLinkSuccess = TRUE;
            if ((a != *pyyzero) && (b != *pyyzero) && (c != *pyyzero))
                printf("all not zero\n");
            printf("%d\n", myadd(a, myadd(b, c)));
            printf("%d\n", mymulti(a, mymulti(b, c)));
        fFreeResult = FreeLibrary(hinstLib);
    if (!fRuntimeLinkSuccess)
        printf("link failed");
    return 0;
生成 .exe 的 MSVC 和 gcc 命令分别是：
cl main.c
gcc -o main.exe main.c
运行之，与使用导入库的结果一致。如果把 yydll.dll 从当前目录移走的话，程序会输出 link failed。
这里没有使用 DEF 文件，想要了解 DEF 文件的用法，可以参考文档：Module-Definition (.Def) Files
若要在 Visual Studio 中创建并使用 DLL，可以参考微软官方文档：Walkthrough: Create and use your own Dynamic Link Library (C++)
Programming Windows —— Charles Petzold （Windows 程序设计）
Dynamic-Link Libraries：https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/dlls/dynamic-link-libraries
Building C/C++ DLLs in Visual Studio：https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/build/dlls-in-visual-cpp?view=vs-2019