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[应用编程] LIB和DLL的区别与使用

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发表于 2018-1-11 14:54:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 马云 于 2018-1-11 15:09 编辑

一种是LIB包含了函数所在的DLL文件和文件中函数位置的信息(入口),代码由运行时加载在进程空间中的DLL提供,称为动态链接库dynamic link library。  一种是LIB包含函数代码本身,在编译时直接将代码加入程序当中,称为静态链接库static link library。
  共有两种链接方式:
  动态链接使用动态链接库,允许可执行模块(.dll文件或.exe文件)仅包含在运行时定位DLL函数的可执行代码所需的信息。
  静态链接使用静态链接库,链接器从静态链接库LIB获取所有被引用函数,并将库同代码一起放到可执行文件中。
  关于lib和dll的区别如下:
  (1)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。
  (2)如果有dll文件,那么lib一般是一些索引信息,记录了dll中函数的入口和位置,dll中是函数的具体内容;如果只有lib文件,那么这个lib文件是静态编译出来的,索引和实现都在其中。使用静态编译的lib文件,在运行程序时不需要再挂动态库,缺点是导致应用程序比较大,而且失去了动态库的灵活性,发布新版本时要发布新的应用程序才行。
  (3)动态链接的情况下,有两个文件:一个是LIB文件,一个是DLL文件。LIB包含被DLL导出的函数名称和位置,DLL包含实际的函数和数据,应用程序使用LIB文件链接到DLL文件。在应用程序的可执行文件中,存放的不是被调用的函数代码,而是DLL中相应函数代码的地址,从而节省了内存资源。DLL和LIB文件必须随应用程序一起发行,否则应用程序会产生错误。如果不想用lib文件或者没有lib文件,可以用WIN32 API函数LoadLibrary、GetProcAddress装载。
  使用lib需注意两个文件:
  (1).h头文件,包含lib中说明输出的类或符号原型或数据结构。应用程序调用lib时,需要将该文件包含入应用程序的源文件中。
  (2).LIB文件,略。
  使用dll需注意三个文件:
  (1).h头文件,包含dll中说明输出的类或符号原型或数据结构的.h文件。应用程序调用dll时,需要将该文件包含入应用程序的源文件中。
  (2).LIB文件,是dll在编译、链接成功之后生成的文件,作用是当其他应用程序调用dll时,需要将该文件引入应用程序,否则产生错误。如果不想用lib文件或者没有lib文件,可以用WIN32 API函数LoadLibrary、GetProcAddress装载。
  (3).dll文件,真正的可执行文件,开发成功后的应用程序在发布时,只需要有.exe文件和.dll文件,并不需要.lib文件和.h头文件。
  使用lib的方法:
  静态lib中,一个lib文件实际上是任意个obj文件的集合,obj文件是cpp文件编译生成的。在编译这种静态库工程时,根本不会遇到链接错误;即使有错,也只会在使用这个lib的EXT文件或者DLL工程里暴露出来。
  在VC中新建一个static library类型的工程Lib,加入test.cpp文件和test.h文件(头文件内包括函数声明),然后编译,就生成了Lib.lib文件。
  别的工程要使用这个lib有两种方式:
  (1)在project->link->Object/Library Module中加入Lib.lib文件(先查询工程目录,再查询系统Lib目录);或者在源代码中加入指令#pragma comment(lib, “Lib.lib”)。
  (2)将Lib.lib拷入工程所在目录,或者执行文件生成的目录,或者系统Lib目录中。
  (3)加入相应的头文件test.h。
  使用DLL的方法:
  使用动态链接中的lib,不是obj文件的集合,即里面不会有实际的实现,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。
  创建DLL工程的方法(略)。
  (1)隐式链接
  第一种方法是:通过project->link->Object/Library Module中加入.lib文件(或者在源代码中加入指令#pragma comment(lib, “Lib.lib”)),并将.dll文件置入工程所在目录,然后添加对应的.h头文件。
  #include "stdafx.h"
  #include "DLLSample.h"
  #pragma comment(lib, "DLLSample.lib") //你也可以在项目属性中设置库的链接
  int main()
  {
  TestDLL(123); //dll中的函数,在DllSample.h中声明
  return(1);
  }
  (2)显式链接
  需要函数指针和WIN32 API函数LoadLibrary、GetProcAddress装载,使用这种载入方法,不需要.lib文件和.h头文件,只需要.dll文件即可(将.dll文件置入工程目录中)。
  #include <iostream>
  #include <windows.h> //使用函数和某些特殊变量
  typedef void (*DLLFunc)(int);
  int main()
  {
  DLLFunc dllFunc;
  HINSTANCE hInstLibrary = LoadLibrary("DLLSample.dll");
  if (hInstLibrary == NULL)
  {
  FreeLibrary(hInstLibrary);
  }
  dllFunc = (DLLFunc)GetProcAddress(hInstLibrary, "TestDLL");
  if (dllFunc == NULL)
  {
  FreeLibrary(hInstLibrary);
  }
  dllFunc(123);
  std::cin.get();
  FreeLibrary(hInstLibrary);
  return(1);
  }
LoadLibrary函数利用一个名称作为参数,获得DLL的实例(HINSTANCE类型是实例的句柄),通常调用该函数后需要查看一下函数返回是否成功,如果不成功则返回NULL(句柄无效),此时调用函数FreeLibrary释放DLL获得的内存。
  GetProcAddress函数利用DLL的句柄和函数的名称作为参数,返回相应的函数指针,同时必须使用强转;判断函数指针是否为NULL,如果是则调用函数FreeLibrary释放DLL获得的内存。此后,可以使用函数指针来调用实际的函数。
  最后要记得使用FreeLibrary函数释放内存。
  注意:应用程序如何找到DLL文件?
  使用LoadLibrary显式链接,那么在函数的参数中可以指定DLL文件的完整路径;如果不指定路径,或者进行隐式链接,Windows将遵循下面的搜索顺序来定位DLL:
  (1)包含EXE文件的目录
  (2)工程目录
  (3)Windows系统目录
  (4)Windows目录
  (5)列在Path环境变量中的一系列目录
  .h头文件是编译时必须的,lib是链接时需要的,dll是运行时需要的。
  附加依赖项的是.lib不是.dll,若生成了DLL,则肯定也生成 LIB文件。如果要完成源代码的编译和链接,有头文件和lib就够了。如果也使动态连接的程序运行起来,有dll就够了。在开发和调试阶段,当然最好都有。
  .h .lib .dll三者的关系是:
  H文件作用是:声明函数接口
  DLL文件作用是: 函数可执行代码
  当我们在自己的程序中引用了一个H文件里的函数,编链器怎么知道该调用哪个DLL文件呢?这就是LIB文件的作用: 告诉链接器 调用的函数在哪个DLL中,函数执行代码在DLL中的什么位置 ,这也就是为什么需要附加依赖项 .LIB文件,它起到桥梁的作用。如果生成静态库文件,则没有DLL ,只有lib,这时函数可执行代码部分也在lib文件中
  目前以lib后缀的库有两种,一种为静态链接库(Static Libary,以下简称“静态库”),另一种为动态连接库(DLL,以下简称“动态库”)的导入库(Import Libary,以下简称“导入库”)。静态库是一个或者多个obj文件的打包 ,所以有人干脆把从obj文件生成lib的过程称为Archive,即合并到一起。比如你链接一个静态库,如果其中有错,它会准确的找到是哪个obj有错,即静态lib只是壳子。动态库一般会有对应的导入库,方便程序静态载入动态链接库 ,否则你可能就需要自己LoadLibary调入DLL文件,然后再手工GetProcAddress获得对应函数了。有了导入库,你只需要链接导入库后按照头文件函数接口的声明调用函数就可以了。导入库和静态库的区别很大,他们实质是不一样的东西。静态库本身就包含了实际执行代码、符号表等等,而对于导入库而言,其实际的执行代码位于动态库中,导入库只包含了地址符号表等,确保程序找到对应函数的一些基本地址信息。
  一般的动态库程序有lib文件和dll文件。lib文件是必须在编译期就连接到应用程序中的,而dll文件是运行期才会被调用的。 如果有dll文件,那么对应的lib文件一般是一些索引信息,具体的实现在dll文件中。如果只有lib文件,那么这个lib文件是静态编译出来的,索引和实现都在其中。静态编译的lib文件有好处:给用户安装时就不需要再挂动态库了。但也有缺点,就是导致应用程序比较大,而且失去了动态库的灵活性,在版本升级时,同时要发布新的应用程序才行。在动态库的情况下,有两个文件,而一个是引入库(.LIB)文件,一个是DLL文件,引入库文件包含被DLL导出的函数的名称和位置,DLL包含实际的函数和数据,应用程序使用LIB文件链接到所需要使用的DLL文件,库中的函数和数据并不复制到可执行文件中,因此在应用程序的可执行文件中,存放的不是被调用的函数代码,而是DLL中所要调用的函数的内存地址,这样当一个或多个应用程序运行是再把程序代码和被调用的函数代码链接起来,从而节省了内存资源。从上面的说明可以看出,DLL和.LIB文件必须随应用程序一起发行,否则应用程序将会产生错误。
  静态库和共享库都是一个obj文件的集合 ,但静态链接后,执行程序中存在自己所需obj的一份拷贝,而动态链接后,执行程序仅仅是包含对共享库的一个引用。共享库相当于一个由多个obj文件组合而成的obj文件,在链接后其所有代码被加载,不管需要的还是不需要的。
  似乎可以得出一个结论:
  静态链接后的程序比动态链接的所用存储空间大,因为执行程序中包含了库中代码拷贝;
  而动态链接的程序比静态链接的所用的运行空间大,因为它将不需要的代码也加载到运行空间。
  针对上面的知识2 个问题:
  1) DLL和.LIB文件必须随应用程序一起发行,否则应用程序将会产生错误。
  我的答案:lib应该不需要吧。
  2)如果是某个程序中调用了一个动态库(通过header文件,lib+dll来调用),则对动态库的某个函数的内容修改了,但接口不改,则调用此动态库的程序需重新编译连接吗?如果是通过loadlibary动态加载,需要重新编译连接吗?
  我的答案:通过header+lib+dll调用的话需要重新编译连接,但是通过loadlibrary来使用的话,不需要重新编译连接。
  第2个答案错了 应该是不需要重新编译 接口不变的话 .lib都不用更新
  1) 节省内存。同一个软件模块,若是以源代码的形式重用,则会被编译到不同的可执行程序中,同时运行这些exe时这些模块的二进制码会被重复加载到内存中。如 果使用dll,则只在内存中加载一次,所有使用该dll的进程会共享此块内存(当然,像dll中的全局变量这种东西是会被每个进程复制一份的)。
  2) 不需编译的软件系统升级,若一个软件系统使用了dll,则该dll被改变(函数名不变)时,系统升级只需要更换此dll即可,不需要重新编译整个系统。事实上,很多软件都是以这种方式升级的。例如我们经常玩的星际、魔兽等游戏也是这样进行版本升级的。
  3) Dll库可以供多种编程语言使用,例如用c编写的dll可以在vb中调用。这一点上DLL还做得很不够,因此在dll的基础上发明了COM技术,更好的解决了一系列问题。

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