C++制作DLL文件的方法详解

2023-04-25 10:09:38 作者：Thomas_Lbw

本文主要介绍如何制作DLL，将代码类中的方法以接口的形式暴露出来给exe程序使用。会涉及类厂创建方法实例、声明DLL接口、.def文件的使用等，感兴趣的可以了解一下

一、DLL介绍

我理解的DLL是windows下的可执行文件，也就是PE文件，学名动态链接库。一般调用DLL，也称加载DLL的是EXE文件。它是一种可重用的代码和数据的集合，可以由多个应用程序同时使用，与静态链接库不同，动态链接库在运行时加载到内存中，以供应用程序使用。

一个exe程序可以带若干个dll，如下图：

正常的windows程序基本都会带DLL，包括操作系统内核的DLL，所以很关键。

DLL具有以下优点：

可重用性：由于多个应用程序可以共享一个DLL，因此它们可以共享相同的代码和数据，从而提高了代码的可重用性。
节省内存：由于DLL在运行时才加载到内存中，因此它们可以在不占用过多内存的情况下提供所需的功能。
易于更新：当需要更新DLL时，只需替换现有的DLL文件即可，而无需重新编译使用该DLL的应用程序。
动态链接：DLL在运行时才链接到应用程序中，因此它们可以在应用程序启动后动态加载，从而提高了应用程序的启动速度。
稳定性：由于多个应用程序共享相同的DLL，因此如果DLL中的代码或数据发生问题，则可以在一次更新后修复所有使用该DLL的应用程序。

使用DLL的过程分为两个步骤：首先需要创建一个DLL，然后在需要使用该DLL的应用程序中加载它。为了使DLL中的函数可以在应用程序中使用，必须将其导出，可以使用__declspec(dllexport)修饰符来导出DLL中的函数和数据。而在应用程序中调用DLL中的函数，需要使用LoadLibrary()函数来加载DLL，并使用GetProcAddress()函数获取DLL中导出函数的地址，然后使用函数指针来调用这些函数。

在Linux下，与之对应的是.so文件。MacOs下为.dylib。

二、C++制作DLL文件

需要打开你的windows Visual Satdio任意版本。可以直接选择创建DLL文件，也可以先创建平台程序后续再改。

这里直接展示一段简单的代码。

2.1 DLL端

DllDLL.h:

#pragma once
#ifdef MYLIBRARY_EXPORTS
#define MYLIBRARY_API __declspec(dllexport)
#else
#define MYLIBRARY_API __declspec(dllimport)
#endif
 
MYLIBRARY_API int Add(int a, int b);

DllDLL.cpp:

#include "DllDLL.h"
 
int Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

DllDLL.def模块定义:

LIBRARY GeneratrDLL
EXPORTS
Add @1

模块定义需要在这设定：

重点：

.def文件（也称为导出文件）是一种Windows平台上的文件格式，用于描述可执行文件或动态链接库（DLL）中导出函数的名称和地址。当编写一个DLL并将其与其他应用程序链接时，该DLL中的函数必须明确导出，以便其他应用程序能够调用这些函数。

2.2 调用端

代码：

#include "..\DllDLL\DllDLL.h"
#include <windows.h>
#include <iostream>
typedef int(*AddFunc)(int, int);
 
int main()
{
	HINSTANCE hinstLib = LoadLibrary(TEXT("DllDLL.dll"));
	if (hinstLib != NULL)
	{
		AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hinstLib, "Add");
		if (add != NULL)
		{
			// 调用 DLL 中的函数
			int result = add(1, 2);
			std::cout << result << std::endl;
		}
	}
 
}

将UseDllDLL设置为启动项，运行结果（DLL内部返回方法的结果）：

三、DLL导出类方法

我们定义一个MyInterface基类，里面实现虚方法，再生成一个它的派生类实现虚方法，最后创建类工厂让客户端代码更容易实例化类对象。

// MyInterface.h
#ifndef MY_INTERFACE_H
#define MY_INTERFACE_H
 
class MyInterface
{
public:
	virtual ~MyInterface(){}
	virtual void DoSomething() = 0;
	virtual int GetNumber() = 0;
};
 
class MyImplementation : public MyInterface
{
public:
	virtual void DoSomething() override;
	virtual int GetNumber() override;
};
#endif // MY_INTERFACE_H
 
 
 
 
// MyImplementation.cpp
#include "MyInterface.h"
 
void MyImplementation::DoSomething()
{
	//
}
 
int MyImplementation::GetNumber()
{
	return 49;
}
 
 
 
// MyDLL.h
#ifndef MY_DLL_H
#define MY_DLL_H
 
#ifdef MY_DLL_EXPORTS
#define MY_DLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define MY_DLL_API __declspec(dllimport)
#endif
 
#include "MyInterface.h"
 
MY_DLL_API MyInterface* CreateMyObject();
 
#endif // MY_DLL_H
 
 
 
// MyDLL.cpp
#define MY_DLL_EXPORTS
#include "MyDLL.h"
#include "MyInterface.h"
 
 
MyInterface* CreateMyObject()
{
	return new MyImplementation();
}

上面代码的最后两端将MyInterface* 类的对象作为导出接口，它的我实现是返回它的派生类MyImplementation类的实例对象。客户端可以使用CreateMyObject获得实例。

客户端调用DLL，首先要有实现DLL的头文件MyInerface.h，然后去调用，具体：

#include "..\GeneratrDLL\MyInterface.h"
#include <Windows.h>
#include <iostream>
 
int main()
{
	// 加载DLL
	HMODULE hModule = LoadLibrary(L"C:\\Users\\liubw\\source\\repos\\GeneratrDLL\\x64\\Debug\\GeneratrDLL.dll");
 
	if (hModule != NULL)
	{
		// 获取接口
        typedef MyInterface* (*CreateMyObjectFunc)();
		CreateMyObjectFunc fun = (CreateMyObjectFunc)GetProcAddress(hModule, "CreateMyObject");
 
		if (fun != NULL)
		{
			// 使用接口
			MyInterface* myObject = createMyObject();
			myObject->DoSomething();
			int number = myObject->GetNumber();
			std::cout << number << std::endl;
			delete myObject;
		}
		else
		{
			// 无法获取接口
		}
 
		// 卸载DLL
		FreeLibrary(hModule);
	}
	else
	{
		// 无法加载DLL
	}
 
	return 0;
}

其中typedef MyInterface* (*CreateMyObjectFunc)();声明了MyInterface*函数指针的函数CreateMyObjectFunc，并且没有参数，我们可以用CreateMyObjectFunc代替返回值为MyInterface*的函数的声明。具体如下：

【C/C++】中【typedef】用法大全

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