创建和使用您自己的动态链接库（C++）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了创建和使用您自己的动态链接库（C++）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

此分步演练演示如何使用 Visual Studio IDE 创建自己的动态链接库（DLL），这些库是用 Microsoft C++ （MSVC）编写的。然后，它展示了如何使用另一个C++应用程序中的 DLL。DLL（在基于 UNIX 的操作系统中也称为共享库）是最有用的 Windows 组件类型之一。你可以使用它们来共享代码和资源，并缩小应用的大小。DLL 甚至可以更轻松地服务和扩展应用。

在本演练中，您将创建一个实现某些数学函数的 DLL。然后，你将创建一个使用 DLL 中的函数的控制台应用。您还将了解 Windows DLL 中使用的一些编程技术和约定。

本演练涵盖以下任务：

在 Visual Studio 中创建一个 DLL 项目。
将导出的函数和变量添加到 DLL。
在 Visual Studio 中创建控制台应用项目。
在控制台应用中使用从 DLL 导入的函数和变量。
运行已完成的应用。

与静态链接库一样，DLL 按名称导出变量、函数和资源。客户端应用导入名称以使用这些变量、函数和资源。与静态链接库不同，Windows 在加载时或运行时将应用中的导入连接到 DLL 中的导出，而不是在链接时连接它们。Windows 需要不属于标准C++编译模型中的额外信息来建立这些连接。MSVC 编译器实现了一些特定于 Microsoft 的扩展，以C++提供此额外信息。我们边走边解释这些扩展。

本演练创建两个 Visual Studio 解决方案;一个用于生成 DLL，另一个用于生成客户端应用。该 DLL 使用 C 调用约定。它可以从用其他编程语言编写的应用程序调用，只要平台，调用约定和链接约定匹配即可。客户端应用使用隐式链接，其中 Windows 在加载时将应用链接到 DLL。此链接允许应用调用 DLL 提供的函数，就像静态链接库中的函数一样。

本演练不涵盖某些常见情况。该代码不显示其他编程语言使用C++ DLL。它不演示如何创建纯资源 DLL，也不演示如何使用显式链接在运行时而不是在加载时加载 DLL。请放心，您可以使用MSVC和Visual Studio来执行所有这些事情。

尽管 DLL 的代码是用C++编写的，但我们对导出的函数使用了 C 样式的接口。这主要有两个原因：首先，许多其他语言支持导入C风格函数。客户端应用不必以C++编写。其次，它避免了与导出的类和成员函数相关的一些常见陷阱。导出类时很容易出现难以诊断的错误，因为类声明中引用的所有内容都必须具有也导出的实例化。此限制适用于 DLL，但不适用于静态库。如果您的类是普通的旧数据样式，则不应遇到此问题。

有关 DLL 的详细信息的链接，请参阅在 Visual Studio 中创建 C/C++ DLL。有关隐式链接和显式链接的详细信息，请参阅确定要使用的链接方法。有关创建C++ DLL 以用于使用 C 语言链接约定的编程语言的信息，请参阅导出C++函数以在 C 语言可执行文件中使用。有关如何创建用于 .NET 语言的 DLL 的信息，请参见从 Visual Basic 应用程序调用 DLL 函数。

先决条件

运行 Microsoft Windows 7 或更高版本的计算机。我们建议使用最新版本的 Windows 以获得最佳开发体验。

Visual Studio 的副本。有关如何下载和安装 Visual Studio 2015 的信息，请参阅安装 Visual Studio 2015。使用自定义安装来安装C++编译器和工具，因为它们默认情况下未安装。

了解使用 Visual Studio IDE 的基础知识。如果你以前使用过 Windows 桌面应用，则可能会跟上步伐。有关简介，请参阅 Visual Studio IDE 功能导览。
对C++语言的足够基本原理的理解。别担心，我们不会做任何太复杂的事情。

创建 DLL 项目

在这组任务中，您将为 DLL 创建一个项目，添加代码并生成它。首先，启动 Visual Studio IDE，并在需要时登录。说明略有不同，具体取决于您使用的 Visual Studio 版本。请确保在页左上角的控件中选择了正确的版本。

在 Visual Studio 2015 及更早版本中创建 DLL 项目

在菜单栏上，选择"文件>新建>项目"。
在"新建项目"对话框的左窗格中，展开"已安装>模板"，选择"Visual C++"，然后在中心窗格中选择"Win32 控制台应用程序"。在名称编辑框中输入 MathLibrary 以指定项目的名称。保留默认的"位置"和"解决方案名称"值。将"解决方案"设置为"创建新解决方案"。选中"创建解决方案的目录"（如果未选中）。
选择"确定"按钮以关闭"新建项目"对话框并启动"Win32 应用程序向导"。
选择"下一步"按钮。在"应用程序设置"页上的"应用程序类型"下，选择"DLL"。
选择"完成"按钮以创建项目。

向导完成解决方案后，可以在 Visual Studio 的"解决方案资源管理器"窗口中看到生成的项目和源文件。

创建和使用您自己的动态链接库（C++）

现在，此 DLL 的功能不多。接下来，您将创建一个头文件来声明 DLL 导出的函数，然后将函数定义添加到 DLL 以使其更有用。

将头文件添加到 DLL

若要为函数创建头文件，请在菜单栏上选择"项目>添加新项"。
在"添加新项"对话框的左窗格中，选择"可视C++"。在中心窗格中，选择"头文件（.h）"。指定 MathLibrary.h 作为头文件的名称。
选择"添加"按钮以生成空白头文件，该文件将显示在新的编辑器窗口中。

将头文件的内容替换为以下代码：

C++复制

// MathLibrary.h - Contains declarations of math functions
#pragma once

#ifdef MATHLIBRARY_EXPORTS
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllexport)
#else
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllimport)
#endif

// The Fibonacci recurrence relation describes a sequence F
// where F(n) is { n = 0, a
//               { n = 1, b
//               { n > 1, F(n-2) + F(n-1)
// for some initial integral values a and b.
// If the sequence is initialized F(0) = 1, F(1) = 1,
// then this relation produces the well-known Fibonacci
// sequence: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

// Initialize a Fibonacci relation sequence
// such that F(0) = a, F(1) = b.
// This function must be called before any other function.
extern "C" MATHLIBRARY_API void fibonacci_init(
    const unsigned long long a, const unsigned long long b);

// Produce the next value in the sequence.
// Returns true on success and updates current value and index;
// false on overflow, leaves current value and index unchanged.
extern "C" MATHLIBRARY_API bool fibonacci_next();

// Get the current value in the sequence.
extern "C" MATHLIBRARY_API unsigned long long fibonacci_current();

// Get the position of the current value in the sequence.
extern "C" MATHLIBRARY_API unsigned fibonacci_index();

此头文件声明一些函数以生成广义斐波那契数列，给定两个初始值。调用以生成熟悉的斐波那契数列。fibonacci_init(1, 1)

请注意文件顶部的预处理器语句。DLL 项目的新项目模板将添加到定义的预处理器宏中。在此示例中，Visual Studio 定义了构建 MathLibrary DLL 项目的时间。<PROJECTNAME>_EXPORTSMATHLIBRARY_EXPORTS

定义宏时，宏将在函数声明上设置修饰符。此修饰符告诉编译器和链接器从 DLL 导出函数或变量以供其他应用程序使用。when 未定义（例如，当客户端应用程序包含头文件时），将修饰符应用于声明。此修饰符优化函数或变量在应用程序中的导入。有关详细信息，请参阅 dllexport，dllimport。MATHLIBRARY_EXPORTSMATHLIBRARY_API__declspec(dllexport)MATHLIBRARY_EXPORTSMATHLIBRARY_API__declspec(dllimport)

向 DLL 添加实现

在编辑器窗口中，选择 MathLibrary 的选项卡.cpp（如果该选项卡已打开）。如果没有，请在"解决方案资源管理器"中，双击 MathLibrary 项目的"源文件"文件夹中的"MathLibrary.cpp将其打开。

在编辑器中，将 MathLibrary.cpp 文件的内容替换为以下代码：

C++复制

// MathLibrary.cpp : Defines the exported functions for the DLL.
#include "stdafx.h" // use pch.h in Visual Studio 2019 and later
#include <utility>
#include <limits.h>
#include "MathLibrary.h"

// DLL internal state variables:
static unsigned long long previous_;  // Previous value, if any
static unsigned long long current_;   // Current sequence value
static unsigned index_;               // Current seq. position

// Initialize a Fibonacci relation sequence
// such that F(0) = a, F(1) = b.
// This function must be called before any other function.
void fibonacci_init(
    const unsigned long long a,
    const unsigned long long b)
{
    index_ = 0;
    current_ = a;
    previous_ = b; // see special case when initialized
}

// Produce the next value in the sequence.
// Returns true on success, false on overflow.
bool fibonacci_next()
{
    // check to see if we'd overflow result or position
    if ((ULLONG_MAX - previous_ < current_) ||
        (UINT_MAX == index_))
    {
        return false;
    }

    // Special case when index == 0, just return b value
    if (index_ > 0)
    {
        // otherwise, calculate next sequence value
        previous_ += current_;
    }
    std::swap(current_, previous_);
    ++index_;
    return true;
}

// Get the current value in the sequence.
unsigned long long fibonacci_current()
{
    return current_;
}

// Get the current index position in the sequence.
unsigned fibonacci_index()
{
    return index_;
}

若要验证到目前为止是否一切正常，请编译动态链接库。若要编译，请选择菜单栏上的"生成>生成解决方案"。DLL 和相关编译器输出放置在解决方案文件夹正下方名为 Debug 的文件夹中。如果创建"发布"版本，则输出将放在名为"发布"的文件夹中。输出应如下所示：

输出复制

1>------ Build started: Project: MathLibrary, Configuration: Debug Win32 ------
1>MathLibrary.cpp
1>dllmain.cpp
1>Generating Code...
1>   Creating library C:\Users\username\Source\Repos\MathLibrary\Debug\MathLibrary.lib and object C:\Users\username\Source\Repos\MathLibrary\Debug\MathLibrary.exp
1>MathLibrary.vcxproj -> C:\Users\username\Source\Repos\MathLibrary\Debug\MathLibrary.dll
1>MathLibrary.vcxproj -> C:\Users\username\Source\Repos\MathLibrary\Debug\MathLibrary.pdb (Partial PDB)
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

恭喜，您已经使用 Visual Studio 创建了一个 DLL！接下来，你将创建一个使用 DLL 导出的函数的客户端应用。

创建使用 DLL 的客户端应用

创建 DLL 时，请考虑客户端应用可能如何使用它。若要调用函数或访问由 DLL 导出的数据，客户端源代码必须在编译时具有可用的声明。在链接时，链接器需要信息来解析函数调用或数据访问。DLL 在导入库中提供此信息，导入库是一个包含有关如何查找函数和数据的信息的文件，而不是实际的代码。在运行时，DLL 必须可供客户端使用，位于操作系统可以找到的位置。

无论是你自己的还是来自第三方的，你的客户端应用项目都需要几条信息才能使用 DLL。它需要查找声明 DLL 导出的标头、链接器的导入库以及 DLL 本身。一种解决方案是将所有这些文件复制到客户端项目中。对于在客户端开发过程中不太可能更改的第三方 DLL，此方法可能是使用它们的最佳方式。但是，当您同时生成 DLL 时，最好避免重复。如果创建正在开发的 DLL 文件的本地副本，则可能会意外更改一个副本中的头文件，但不会更改另一个副本中的头文件，或者使用过期的库。

若要避免代码不同步，建议将客户端项目中的包含路径设置为直接包含 DLL 项目中的 DLL 头文件。此外，在客户端项目中设置库路径以包含 DLL 项目中的 DLL 导入库。最后，将生成的 DLL 从 DLL 项目复制到客户端生成输出目录中。此步骤允许客户端应用使用生成的相同 DLL 代码。

在 Visual Studio 2015 中创建客户端应用

若要创建使用你创建的 DLL 的C++应用，请在菜单栏上选择"文件">"新建>项目"。
在"新建项目"对话框的左窗格中，选择"已安装>模板"下的"Win32 > Visual C++"。在中心窗格中，选择"Win32 控制台应用程序"。在"名称"编辑框中指定项目的名称 MathClient。保留默认的"位置"和"解决方案名称"值。将"解决方案"设置为"创建新解决方案"。选中"创建解决方案的目录"（如果未选中）。
选择"确定"按钮以关闭"新建项目"对话框并启动"Win32 应用程序向导"。在"Win32 应用程序向导"对话框的"概述"页上，选择"下一步"按钮。
在"应用程序设置"页上的"应用程序类型"下，选择"控制台应用程序"（如果尚未选择）。
选择"完成"按钮以创建项目。

向导完成后，将为您创建一个最小的控制台应用程序项目。主源文件的名称与您之前输入的项目名称相同。在此示例中，它被命名为 MathClient.cpp。您可以生成它，但它尚未使用您的 DLL。

接下来，若要在源代码中调用 MathLibrary 函数，您的项目必须包含 MathLibrary.h 文件。可以将此头文件复制到客户端应用项目中，然后将其作为现有项添加到项目中。此方法可能是第三方库的不错选择。但是，如果同时处理 DLL 和客户端的代码，则头文件可能会不同步。若要避免此问题，请将项目中的"其他包含目录"路径设置为包含原始标头的路径。

将 DLL 标头添加到包含路径

右键单击"解决方案资源管理器"中的"MathClient"节点以打开"属性页"对话框。
在"配置"下拉框中，选择"所有配置"（如果尚未选中）。
在左窗格中，选择"配置属性">"C/C++>常规"。
在属性窗格中，选择"其他包含目录"编辑框旁边的下拉控件，然后选择"编辑"。
双击"其他包含目录"对话框的顶部窗格以启用编辑控件。或者，选择文件夹图标以创建新条目。
在编辑控件中，指定 MathLibrary.h 头文件位置的路径。可以选择省略号（...）控件以浏览到正确的文件夹。

还可以输入从客户端源文件到包含 DLL 头文件的文件夹的相对路径。如果按照说明将客户端项目放在与 DLL 不同的解决方案中，则相对路径应如下所示：

..\..\MathLibrary\MathLibrary

如果 DLL 和客户端项目位于同一解决方案中，则相对路径可能如下所示：

..\MathLibrary

当 DLL 和客户端项目位于其他文件夹中时，请调整相对路径以匹配。或者，使用省略号控件浏览该文件夹。
在"其他包含目录"对话框中输入头文件的路径后，选择"确定"按钮。在"属性页"对话框中，选择"确定"按钮以保存更改。

现在，您可以包含 MathLibrary.h 文件，并在客户端应用程序中使用它声明的函数。使用以下代码替换 MathClient.cpp 的内容：

C++复制

// MathClient.cpp : Client app for MathLibrary DLL.
// #include "pch.h" Uncomment for Visual Studio 2017 and earlier
#include <iostream>
#include "MathLibrary.h"

int main()
{
    // Initialize a Fibonacci relation sequence.
    fibonacci_init(1, 1);
    // Write out the sequence values until overflow.
    do {
        std::cout << fibonacci_index() << ": "
            << fibonacci_current() << std::endl;
    } while (fibonacci_next());
    // Report count of values written before overflow.
    std::cout << fibonacci_index() + 1 <<
        " Fibonacci sequence values fit in an " <<
        "unsigned 64-bit integer." << std::endl;
}

此代码可以编译，但不能链接。如果现在生成客户端应用，则错误列表会显示多个 LNK2019 错误。这是因为您的项目缺少一些信息：您尚未指定您的项目依赖于 MathLibrary.lib 库。而且，您还没有告诉链接器如何查找 MathLibrary.lib 文件。

若要解决此问题，可以将库文件直接复制到客户端应用项目中。链接器将自动查找并使用它。但是，如果库和客户端应用都在开发中，则可能会导致一个副本中的更改在另一个副本中未显示。若要避免此问题，可以设置"其他依赖项"属性，以告知生成系统你的项目依赖于 MathLibrary.lib。而且，您可以在项目中设置"其他库目录"路径，以便在链接时包含原始库的路径。

将 DLL 导入库添加到项目中

右键单击"解决方案资源管理器"中的"MathClient"节点，然后选择"属性"以打开"属性页"对话框。
在"配置"下拉框中，选择"所有配置"（如果尚未选中）。它确保任何属性更改都适用于"调试"和"发布"版本。
在左窗格中，选择"配置属性">"链接器>输入"。在属性窗格中，选择"其他依赖项"编辑框旁边的下拉控件，然后选择"编辑"。
在"其他依赖项"对话框中，将 MathLibrary.lib 添加到顶部编辑控件的列表中。
选择"确定"返回到"属性页"对话框。
在左窗格中，选择"配置属性">"链接器>常规"。在属性窗格中，选择"其他库目录"编辑框旁边的下拉控件，然后选择"编辑"。
在"其他库目录"对话框的顶部窗格中双击以启用编辑控件。在编辑控件中，指定 MathLibrary.lib 文件位置的路径。默认情况下，它位于 DLL 解决方案文件夹正下方名为"调试"的文件夹中。如果创建发布版本，则该文件将放在名为"发布"的文件夹中。可以使用该宏，以便链接器可以找到您的 DLL，无论您创建哪种类型的生成。如果按照说明将客户端项目放在与 DLL 项目不同的解决方案中，则相对路径应如下所示：$(IntDir)

..\..\MathLibrary\$(IntDir)

如果 DLL 和客户端项目位于其他位置，请调整要匹配的相对路径。
在"其他库目录"对话框中输入库文件的路径后，选择"确定"按钮返回到"属性页"对话框。选择"确定"以保存属性更改。

客户端应用现在可以成功编译和链接，但它仍然没有运行所需的一切。当操作系统加载你的应用时，它会查找 MathLibrary DLL。如果在某些系统目录、环境路径或本地应用程序目录中找不到 DLL，则加载将失败。根据操作系统的不同，您将看到如下错误消息：

创建和使用您自己的动态链接库（C++）

避免此问题的一种方法是将 DLL 复制到包含客户端可执行文件的目录中，作为生成过程的一部分。可以向项目中添加生成后事件，以添加将 DLL 复制到生成输出目录的命令。此处指定的命令仅在 DLL 丢失或已更改时才复制该 DLL。它使用宏根据生成配置在"调试"或"发布"位置之间复制。

在生成后事件中复制 DLL

右键单击"解决方案资源管理器"中的"MathClient"节点，然后选择"属性"以打开"属性页"对话框。
在"配置"下拉框中，选择"所有配置"（如果尚未选中）。
在左窗格中，选择"配置属性">生成事件>生成后事件"。
在属性窗格中，选择"命令行"字段中的编辑控件。如果按照说明将客户端项目放在与 DLL 项目不同的解决方案中，请输入以下命令：

xcopy /y /d "..\..\MathLibrary\$(IntDir)MathLibrary.dll" "$(OutDir)"

如果 DLL 和客户端项目位于其他目录中，请更改 DLL 的相对路径以匹配。
选择"确定"按钮以保存对项目属性所做的更改。

现在，客户端应用具有生成和运行所需的一切。通过在菜单栏上选择"生成>生成解决方案"来生成应用程序。Visual Studio 中的"输出"窗口应具有类似于以下示例的内容，具体取决于您的 Visual Studio 版本：

输出复制

1>------ Build started: Project: MathClient, Configuration: Debug Win32 ------
1>MathClient.cpp
1>MathClient.vcxproj -> C:\Users\username\Source\Repos\MathClient\Debug\MathClient.exe
1>1 File(s) copied
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

恭喜，你已创建一个在 DLL 中调用函数的应用程序。现在，运行应用程序以查看其功能。在菜单栏上，选择"调试">"启动而不调试"。Visual Studio 打开一个命令窗口，供程序在其中运行。输出的最后一部分应如下所示：

创建和使用您自己的动态链接库（C++）

按任意键关闭命令窗口。

现在，您已经创建了 DLL 和客户端应用程序，可以进行试验了。尝试在客户端应用的代码中设置断点，并在调试器中运行应用。查看单步执行库调用时会发生什么情况。将其他函数添加到库中，或编写使用 DLL 的其他客户端应用。

部署应用时，还必须部署它使用的 DLL。要使你生成的 DLL 或你从第三方包含的 DLL 可用，最简单的方法是将它们放在与应用相同的目录中。这称为应用本地部署。有关部署的详细信息，请参阅 Visual C++中的部署。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-473374.html

到了这里，关于创建和使用您自己的动态链接库（C++）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！