Windows的静态库与动态库

1.静态库

1.1 静态库特点

• 运行不存在
• 静态库源码被链接到调用程序中
• 目标程序的归档

1.2 C语言静态库

• C静态库的创建
  • 创建一个静态库项目。
  • 添加库程序，源文件使用C文件。

int Clib_add(int add1,int add2){
	return add1+add2;
}

int Clib_sub(int sub1,int sub2){
	return sub1 - sub2;
}

• C静态库的使用
  • 库路劲设置：可以使用pragma关键字设置

  • pragma comment(lib,”../lib/clib.lib”)

#pragma comment(lib,"../Debug/Clib.lib")
#include <stdio.h>
#include <process.h>
int main(){
	int sum,sub;
	sum = Clib_add(5,3);
	sub = Clib_sub(5,3);

	printf("sum=%d,sub=%d\n",sum,sub);
	system("pause");
	return 0;
}

1.3 C++语言静态库

• C++静态库的创建
  • 创建一个静态库项目
  • 添加库程序，源文件使用cpp文件

int CPPlib_add(int add1,int add2){
	return add1 + add2;
}

int CPPlib_sub(int sub1,int sub2){
	return sub1 - sub2;
}

• C++静态库的使用
  • 库路径设置：可以使用pragma关键字设置

  • pragma comment(lib,”../lib/cpplib.lib”)

#include <iostream>
using namespace std;
//给链接器看
int CPPlib_add(int add1,int add2);
int CPPlib_sub(int sub1,int sub2);
//给编译器看
#pragma comment(lib,"../Debug/CPPlib.lib") //?CPPlib_add@@YAHHH@Z / ?CPPlib_sub@@YAHHH@Z

extern "C" int Clib_add(int add1,int add2);
extern "C" int Clib_sub(int sub1,int sub2);
#pragma comment(lib,"../Debug/Clib.lib") //Clib_add / Clib_sub
int main(){
	//调c++库函数
	int sum = CPPlib_add(5,4);  //?CPPlib_add@@YAHHH@Z
	int sub = CPPlib_sub(5,4);  //?CPPlib_sub@@YAHHH@Z
	cout << "sum=" << sum << ",sub=" << sub << endl;
	
	//调c库函数
	sum = Clib_add(5,3);  //?Clib_add@@YAHHH@Z 使用extern "C",编译时不换函数名-->Clib_add
	sub = Clib_sub(5,3);  //?Clib_sub@@YAHHH@Z                                -->Clib_sub
	cout << "sum=" << sum << ",sub=" << sub << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2.动态库

2.1 动态库特点

• 动态库的特点

  • 运行时独立存在
  • 源码不会链接到执行程序
  • 使用时加载（使用动态库必须使动态库执行）

• 与静态库的比较

  • 由于静态库是将代码嵌入到使用程序中，多个程序使用时，会有多分代码，所以代码体积会增大。动态库的代码只需要存在一份，其他程序通过函数地址使用，所以代码体积小。

  • 静态库发生变化后，新的代码需要重新链接嵌入到执行程序中。动态库发生变化后，如果库中函数的定义（或地址）未变化，其他使用DLL的程序不需要重新链接。

2.2动态库创建

• 创建动态库项目

• 添加库程序

• 库程序导出 – 提供给使用者库中的函数等信息。

  • 声明导出：使用_declspec(dllexport)导出函数

  注意：动态库编译链接后，也会有LIB文件，是作为动态库函数映射使用，与静态库不完全相同。

  制作动态库

  _declspec(dllexport) int CPPdll_add(int add1,int add2){
  	return add1 + add2;
  }
  
  _declspec(dllexport) int CPPdll_sub(int sub1,int sub2){
  	return sub1 - sub2;
  }
  
  _declspec(dllexport) int CPPdll_mul(int mul1,int mul2){
  	return mul1 * mul2;
  }
  

  动态库原理图

  

  • 模块定义文件：.def

  例如：LIBRARY DLLFunc //库

  ​ EXPORTS //库导出表

  ​ DLL_Mul @1 //导出的函数

  不加声明导出

  int CPPdll_add(int add1,int add2){
  	return add1 + add2;
  }
  
  int CPPdll_sub(int sub1,int sub2){
  	return sub1 - sub2;
  }
  
  int CPPdll_mul(int mul1,int mul2){
  	return mul1 * mul2;
  }
  

  添加模块定义导出文件

  LIBRARY	CPPDll
  EXPORTS
  	CPPdll_add @1
  	CPPdll_sub @2
  	CPPdll_mul @3
  

2.3动态库的使用

• 隐式链接（操作系统负责使动态库执行）

  1. 头文件和函数原型

     ​ 可以在函数原型的声明前，增加_declspec(dllimport)

  2. 导入动态库的LIB文件

  3. 在程序中使用函数

  4. 隐式链接的情况，dll文件可以存放的路径：

     • 与执行文件中同一个目录下（建议放在此目录下）
     • 当前工作目录
     • Windows目录
     • Windows/System32目录
     • Windows/System
     • 环境变量PATH指定目录

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  _declspec(dllimport)int CPPdll_add(int add1,int add2);
  _declspec(dllimport)int CPPdll_sub(int sub1,int sub2);
  _declspec(dllimport)int CPPdll_mul(int mul1,int mul2);
  //通知链接器到哪抓编号和dll文件名(CPPDll.dll)
  #pragma comment(lib,"../Debug/CPPDll.lib")
  
  int main(){
  	int sum = CPPdll_add(5,4);
  	int sub = CPPdll_sub(5,4);
  	int mul = CPPdll_mul(5,4);
  	cout << "sum=" << sum << ",sub=" << sub << ",mul=" << mul << endl;
  	system("pause");
  	return 0;
  }
  

• 显示链接（程序员自己负责使动态库执行）

  1. 定义函数指针类型 typedef

  2. 加载动态库

     HMODULE LoadLibrary(
     	LPCTSTR lpFileName //动态库文件名或全路劲
     ); //返回DLL的实例句柄（HINSTANCE）
     

  3. 获取函数地址

     FARPROC GetProcAddress(
     	HMODULE hModule  //DLL句柄
         LPCSTR lpProcName //函数名称
     ); //成功返回函数地址
     

  4. 使用函数

  5. 卸载动态库

     BOOL FreeLibrary(
     	HMODULE hModule //DLL的实例句柄
     );
     

  #include <iostream>
  #include <Windows.h>
  using namespace std;
  
  typedef int(*FUNC)(int m,int n);
  int main(){
  	HINSTANCE hDll = LoadLibrary("CPPDll.dll");
  	cout << "hDll:" << hDll << endl;
  
  	FUNC add = (FUNC)GetProcAddress(hDll,"CPPdll_add");
  	cout << "addAdress:" << add << endl;
  	int sum = add(5,4);
  	cout << "sum:" << sum << endl;
  
  	FUNC sub = (FUNC)GetProcAddress(hDll,"CPPdll_sub");
  	cout << "subAdress:" << sub << endl;
  	int su = sub(5,4);
  	cout << "sub:" << su << endl;
  
  	FUNC mul = (FUNC)GetProcAddress(hDll,"CPPdll_mul");
  	cout << "mulAdress:" << mul << endl;
  	int mu = mul(5,4);
  	cout << "mul:" << mu << endl;
  
  	system("pause");
  	FreeLibrary(hDll);
  	return 0;
  }
  

2.4动态库中封装类

• 在类名称前增加_declspec(dllexport)定义，例如：

  class _declspec(dllexport) CMath{
      ...
  };
  

• 通常使用预编译开关切换类的导入导出定义，例如：

  #ifdef DLLCLASS_EXPORTS
  #define EXT_CLASS _declspec(dllexport)  //dll
  #else
  #definE EXT_CLASS _declspec(dllimport) //使用者
  #endif
  
  class EXT_CLASS CMath{
      ...
  };
  

  例子：

  头文件

  #ifndef _ClASSDLL_H
  #define _CLASSDLL_H
  
  #ifdef DLLCLASS_EXPORTS
  #define EXT_CLASS _declspec(dllexport)  //dll
  #else
  #define EXT_CLASS _declspec(dllimport) //使用者
  #endif
  
  class EXT_CLASS CMath{
  public:
  	int add(int m,int n);
  	int sub(int m, int n);
  };
  
  #endif
  

  源文件

  #define DLLCLASS_EXPORTS
  #include "ClassDll.h"
  
  int CMath::add(int m,int n){
  	return m + n;
  }
  
  int CMath::sub(int m,int n){
  	return m - n;
  }
  

  调用动态库中的封装类

  #include "..\ClassDll\ClassDll.h"
  #include <iostream>
  using namespace std;
  #pragma comment(lib,"../Debug/ClassDll.lib")
  
  int main(){
  	CMath myMath;
  	int sum = myMath.add(5,4);
  	int sub = myMath.sub(5,4);
  	cout << "sum=" << sum << ",sub=" << sub << endl;
  	system("pause");
  	return 0;
  }