Window Lib 和 Dll

目录

1. 编译器介绍

2. 为什么需要库文件

3. 库文件简介

4. 生成和使用动态库

5. 生成和使用静态库

1. 编译器介绍

1）理论上，编译器将纯C/ C++代码编译成机器语言（目标文件）

2）链接器将目标文件和库文件组装成可执行文件

3）实践中，编译器会自动执行以上三个操作，即：预处理，编译和链接

2. 为什么需要库文件

许多单讲C++的书其实都过于学院派，对于真实的工作环境，上百个源文件怎么结合起来，几乎没有提及。我引导读者一步步看看lib与DLL是怎么回事。

一个最简单的C++程序，只需要一个源文件，这个源文件包含了如下语句

int main() { return 0; }

自然，这个程序什么也不做。

当需程序需要做事情时，我们会把越来越多的语句添加到源文件中，例如，我们会开始在main函数中添加代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("Hello World!
");
   return 0;
}

由于人的智力水平的限制，当一个函数中包含了太多的语句时，便不太容易被理解，这时候开始需要子函数：

#include <stdio.h>
void ShowHello()
{
   printf("Hello World!
");
}
int main()
{
   ShowHello();
   return 0;
}

同样的道理，一个源文件中包含了太多的函数，同样不好理解，人们开始分多个源文件了

// main.cpp
void ShowHello();//[1]
int main()
{
   ShowHello();
   return 0;
}

// hello.cpp
#include <stdio.h>
void ShowHello()
{
   printf("Hello World!
");
}

将这两个文件加入到一个VC工程中，它们会被分别编译，最后链接在一起。在VC编译器的输出窗口，你可以看到如下信息

--------------------Configuration: hello - Win32 Debug--------------------
Compiling...
main.cpp
hello.cpp
Linking...  
hello.exe - 0 error(s), 0 warning(s)

    这展示了它们的编译链接过程。

    接下来，大家就算不知道也该猜到，当一个工程中有太多的源文件时，它也不好理解，于是，人们想到了一种手段：将一部分源文件预先编译成库文件，也即lib文件，当要使用其中的函数时，只需要链接lib文件就可以了，而不用再理会最初的源文件。

    在VC中新建一个static library类型的工程，加入hello.cpp文件，然后编译，就生成了lib文件，假设文件名为hello.lib。（静态库文件）

    这种lib文件的格式可以简单的介绍一下，它实际上是任意个obj文件的集合。obj文件则是cpp文件编译生成的，在本例中，lib文件只包含了一个obj文件，如果有多个cpp文件则会编译生成多个obj文件，从而生成的lib文件中也包含了多个obj，注意，这里仅仅是集合而已，不涉及到link，所以，在编译这种静态库工程时，你根本不会遇到链接错误。即使有错，错误也只会在使用这个lib的EXE工程中暴露出来。

    关于静态lib，就只有这么多内容了，真的很简单，现在我们介绍另外一种类型的lib，它不是obj文件的集合，即里面不含有实际的实现，它只是提供动态链接到DLL所需要的信息。这种lib可以在编译一个DLL工程时由编译器生成。也就是伴随Dll动态链接库生成时同时生成的lib，这部分内容将在下面的章节做详细的介绍。

3. 库文件简介

Lib : 一种静态链接库

Dll : 动态链接库

首先介绍一下静态库（静态链接库）、动态库（动态链接库）的概念，首先两者都是代码共享的方式。 

3.1 静态库

    静态库：在链接步骤中，链接器将从库文件取得所需的代码，复制到生成的可执行文件中，这种库称为静态库。

    其特点是可执行文件中包含了库代码的一份完整拷贝；缺点就是被多次使用就会有多份冗余拷贝。即静态库中的指令都全部被直接包含在最终生成的 EXE 文件中了。在vs中新建生成静态库的工程，编译生成成功后，只产生一个.lib文件

3.2动态库

    动态库：动态链接库是一个包含可由多个程序同时使用的代码和数据的库，DLL不是可执行文件。动态链接提供了一种方法，使进程可以调用不属于其可执行代码的函数。函数的可执行代码位于一个 DLL 中，该 DLL 包含一个或多个已被编译、链接并与使用它们的进程分开存储的函数。在vs中新建生成动态库的工程，编译成功后，产生一个.lib文件和一个.dll文件

3.3 静态库和动态库中的lib的区别

那么上述静态库和动态库中的lib有什么区别呢？

静态库中的lib：该LIB包含函数代码本身（即包括函数的索引，也包括实现），在编译时直接将代码加入程序当中

动态库中的lib：该LIB包含了函数所在的DLL文件和文件中函数位置的信息（索引），函数实现代码由运行时加载在进程空间中的DLL提供

总之，lib是编译时用到的，dll是运行时用到的。如果要完成源代码的编译，只需要lib；如果要使动态链接的程序运行起来，只需要dll。

 

4. 生成和使用动态库

4.1生成动态库

新建项目--win32项目--填写项目名--确定

下一步-- 应用程序类型：选择dll

      -- 附加选项：选择导出符号，--完成

    可以看到生成了一个dllmain.cpp 文件，这是dll应用程序的入口，注意它和普通工程的入口main函数不同，这个文件我们不需要修改。

在这个动态库中我们举例导出一个变量，一个类，一个函数。

头文件dll.h如下：

//新建生成dll的工程时，vs默认定义了宏DLL_EXPORT,因此，DLL_API 是 __declspec(dllexport)，用来导出
//当我们在静态调用dll时，我们包含该头文件，由于没有定义DLL_EXPORT，所以DLL_API是
//__declspec(dllimport),用来导入
#ifdef DLL_EXPORTS
#define DLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_API __declspec(dllimport)
#endif

// 导出类
class DLL_API Cdll {
public:
    Cdll(void);
    // TODO: 在此添加您的方法。
};

//导出变量，变量在.cpp文件中定义
extern DLL_API int ndll;

//导出函数，加extern "C",是为了保证编译时生成的函数名不变，这样动态调用dll时才能
//正确获取函数的地址
//详细解释见4.1 结尾处【DLL导出函数的链接类别及引用方式】

extern "C" DLL_API int fndll(void);

dll.cpp 文件如下：

#include "dll.h"

// 这是导出变量的一个示例
DLL_API int ndll=6;

// 这是导出函数的一个示例。
DLL_API int fndll(void)
{
    return 42;
}

// 这是已导出类的构造函数。
// 有关类定义的信息，请参阅 dll.h
Cdll::Cdll()
{
    return;
}

4.2 调用动态库

有两种方法调用动态库，一种隐式链接，一种显示链接。

调用动态库：隐式链接

隐式链接 需要.h文件，dll文件，lib文件

（1）将dll放到工程的工作目录

（2）设置项目属性--vc++目录--库目录为lib所在的路径

（3）将lib添加到项目属性--链接器--输入--附加依赖项（或者直接在源代码中加入#pragma comment(lib, “**.lib”)）

（4）在源文件中添加.h头文件

然后就像平常一样调用普通函数、类、变量

调用动态库：显示链接

显示链接 只需要.dll文件，但是这种调用方式不能调用dll中的变量或者类（其实可以调用类，但是相当麻烦，有兴趣者可参考http://blog.csdn.net/jdcb2001/article/details/1394883）

【DLL导出函数的链接类别及引用方式】

    导出函数在编译、链接过程中，可以采用C链接和C++链接两种方式，当采用C链接时，编译器不更改导出函数的名称，与之相反，当采用C++链接时，编译器则更改导出函数的名称。

    导出函数可以使用C语言编写，也可以使用C++语言编写。对于采用C语言编写的执行文件而言，如果调用采用C++语言编写的导出函数，应当强制指定使用C 链接而不是C++链接生成导出函数库；而对于采用C++语言编写的执行文件而言，如果调用采用C语言编写的导出函数，应当强制指定使用C链接生成导出函数 库。根据编译器规范，指定、声明函数使用C链接，则应当在函数声明前使用关键字extern "C"。

    通常情况下，为了确保不同的语言编写的可执行模块都能够正确地访问到导出函数，习惯上都采用extern "C"来指定导出函数采用C链接方式。

5. 生成和使用静态库

5.1 生成静态库

新建项目--win32项目--填写项目名--确定--下一步--应用程序类型：选择静态库

静态库项目没有main函数，也没有像dll项目中的dllmain。

创建项目后添加.h文件，添加相应的导出函数、变量或类，如下所示

#ifndef _MYLIB_H_
#define _MYLIB_H_

void fun(int a);

extern int k;

class testclass
{
public:
    testclass();
    void print();
};

#endif

.cpp文件如下

"stdafx.h"
#include "lib.h"
#include <iostream>

void fun(int a)
{
    std::cout<<a<<"lib gen
";
}

int k = 222;

testclass::testclass()
{
    std::cout<<"123
";
}

void testclass::print()
{
    std::cout<<"this is testcalss
";
}

编译工程后就会生成一个.lib文件

5.2 使用静态库

需要.h文件，lib文件

（1）设置项目属性--vc++目录--库目录为lib所在的路径

（2）将lib添加到项目属性--链接器--输入--附加依赖项（或者直接在源代码中加入#pragma comment(lib, “**.lib”)）

（3）在源文件中添加.h头文件

 然后就像平常一样调用普通函数、类、变量，举例如下：

#include <iostream>
#include "lib.h"

#pragma comment(lib, "lib.lib")

int main()
{
    fun(4);
    std::cout<<k<<std::endl;
    testclass tc; 
    tc.print();
    return 0;
}

参考链接：

http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3203137.html

http://www.cnblogs.com/devilmsg/archive/2008/08/12/1266336.html

http://www.cnblogs.com/smallmaple/p/3676754.html

最后，非常感谢以上链接的博主，我从他们的文章中学习并综合总结如上。