Windows下静态动态库的封装和使用（图解）

Posted 2021-12-04 流楚丶格念

文章目录

• 静、动态库的封装和使用
• • 库的基本概念
  • windows下静态库创建和使用
  • • 静态库的创建
    • 静态库的使用
    • • 方法一：配置项目属性
      • 方法二：使用编译语句
      • 方法三：添加工程中
    • 静态库优缺点
  • windows下动态库创建和使用
  • • 动态库的创建
    • • 创建过程中的问题
    • 动态库的使用
    • • 方法一：隐式调用
      • 方法二：显式调用

静、动态库的封装和使用

库的基本概念

库是已经写好的、成熟的、可复用的代码。每个程序都需要依赖很多底层库，不可能每个人的代码从零开始编写代码，因此库的存在具有非常重要的意义。

在我们的开发的应用中经常有一些公共代码是需要反复使用的，就把这些代码编译为库文件。

库可以简单看成一组目标文件的集合，将这些目标文件经过压缩打包之后形成的一个文件。像在Windows这样的平台上，最常用的c语言库是由集成按开发环境所附带的运行库，这些库一般由编译厂商提供。

windows下静态库创建和使用

静态库的创建

1.创建一个新项目，在已安装的模板中选择“常规”，在右边的类型下选择“空项目”，在名称和解决方案名称中输入staticlib。点击确定。

2.在解决方案资源管理器的头文件中添加,mylib.h文件，在源文件添加mylib.c文件（添加新建项）。

3.在mylib.h文件中添加如下代码：

#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H

int myadd(int a, int b);
#endif

4.在mylib.c文件中添加如下代码：

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

5.配置项目属性。因为这是一个静态链接库，在项目上右键点击属性，在项目属性的“配置属性”下选择“常规”，在其下的配置类型中选择“静态库（.lib）。

6.编译生成新的解决方案，在Debug文件夹下会得到mylib.lib (对象文件库），将该.lib文件和相应头文件给用户，用户就可以使用该库里的函数了。

静态库的使用

静态库我就放在了测试项目源代码的当前目录下（就是上面生成的静态库，不过方便测试与理解，我改了个名字 mylib.lib）：

方法一：配置项目属性

A、添加工程的头文件目录：工程—属性—配置属性—c/c+±–常规—附加包含目录：加上头文件存放目录。

B、添加文件引用的lib静态库路径：工程—属性—配置属性—链接器—常规—附加库目录：加上lib文件存放目录。

C 然后添加工程引用的lib文件名：工程—属性—配置属性—链接器—输入—附加依赖项：加上lib文件名。


测试代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>


int main() {

	printf("调用myadd函数:1+2=%d",myadd(1,2));
	
	return 0;
}

运行结果为：

方法二：使用编译语句

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

测试代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

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

int main() {

	printf("调用myadd函数:1+2=%d",myadd(1,2));
	
	return 0;
}

运行结果为：

方法三：添加工程中

就像你添加.h和.c文件一样,把lib文件添加到工程文件列表中去.
切换到"解决方案视图"—>选中要添加lib的工程–>点击右键–>“添加”–>“现有项”–>选择lib文件–>确定

测试代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>


int main() {

	printf("调用myadd函数:1+2=%d",myadd(1,2));
	
	return 0;
}

运行结果为：

静态库优缺点

• 静态库对函数库的链接是放在编译时期完成的，静态库在程序的链接阶段被复制到了程序中，和程序运行的时候没有关系；
• 程序在运行时与函数库再无瓜葛，移植方便。
• 浪费空间和资源，所有相关的目标文件与牵涉到的函数库被链接合成一个可执行文件。

内存和磁盘空间上：
静态链接这种方法很简单，原理上也很容易理解，在操作系统和硬件不发达的早期，绝大部门系统采用这种方案。随着计算机软件的发展，这种方法的缺点很快暴露出来，那就是静态链接的方式对于计算机内存和磁盘空间浪费非常严重。

特别是多进程操作系统下，静态链接极大的浪费了内存空间。在现在的linux系统中，一个普通程序会用到c语言静态库至少在1MB以上，那么如果磁盘中有2000个这样的程序，就要浪费将近2GB的磁盘空间。

程序开发和发布上：
空间浪费是静态链接的一个问题，另一个问题是静态链接对程序的更新、部署和发布也会带来很多麻烦。比如程序中所使用的mylib.lib是由一个第三方厂商提供的，当该厂商更新容量mylib.lib的时候，那么我们的程序就要拿到最新版的mylib.lib，然后将其重新编译链接后，将新的程序整个发布给用户。这样的做缺点很明显，即一旦程序中有任何模块更新，整个程序就要重新编译链接、发布给用户，用户要重新安装整个程序。

windows下动态库创建和使用

要解决空间浪费和更新困难这两个问题，最简单的办法就是把程序的模块相互分割开来，形成独立的文件，而不是将他们静态的链接在一起。简单地讲，就是不对哪些组成程序的目标程序进行链接，等程序运行的时候才进行链接。也就是说，把整个链接过程推迟到了运行时再进行，这就是动态链接的基本思想。

动态库的创建

1.创建一个新项目，在已安装的模板中选择“常规”，在右边的类型下选择“空项目”，在名称和解决方案名称中输入mydll。点击确定。

2.在解决方案资源管理器的头文件中添加,mydll.h文件，在源文件添加mydll.c文件（添加新建项）。

3.在test.h文件中添加如下代码：

#ifndef MYDLL_H
#define MYDLL_H

__declspec(dllexport) int myminus(int a, int b);

#endif

4.在test.c文件中添加如下代码：

#include"mydll.h"

__declspec(dllexport) int myminus(int a, int b) {
	return a - b;
}

5.配置项目属性。因为这是一个动态链接库，所以应在项目属性的“配置属性”下选择“常规”，在其下的配置类型中选择“动态库（.dll）。

6.编译生成新的解决方案，在Debug文件夹下会得到mydll.dll (对象文件库），将该.dll文件、.lib文件和相应头文件给用户，用户就可以使用该库里的函数了。

创建过程中的问题

疑问一：__declspec(dllexport)是什么意思？
动态链接库中定义有两种函数：导出函数(export function)和内部函数(internal function)。 导出函数可以被其它模块调用，内部函数在定义它们的DLL程序内部使用。

疑问二：动态库的lib文件和静态库的lib文件的区别？
在使用动态库的时候，往往提供两个文件：一个引入库（.lib）文件（也称“导入库文件”）和一个DLL（.dll）文件。虽然引入库的后缀名也是“lib”，但是，动态库的引入库文件和静态库文件有着本质的区别，对一个DLL文件来说，其引入库文件（.lib）包含该DLL导出的函数和变量的符号名，而.dll文件包含该DLL实际的函数和数据。在使用动态库的情况下，在编译链接可执行文件时，只需要链接该DLL的引入库文件，该DLL中的函数代码和数据并不复制到可执行文件，直到可执行程序运行时，才去加载所需的DLL，将该DLL映射到进程的地址空间中，然后访问DLL中导出的函数。

动态库的使用

方法一：隐式调用

创建主程序，将mydll.h、mydll.dll和mydll.lib复制到源代码目录下。

将当前项目的目录添加到库目录里面

(P.S：头文件Func.h并不是必需的，只是C++中使用外部函数时，需要先进行声明)
在程序中指定链接引用链接库 :

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

测试程序：

#include<stdio.h>
#include"mydll.h"

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

int main()
{
	printf("调用myminus函数:3-2=%d", myminus(3, 2));

	return 0;
}

运行结果为：

方法二：显式调用

只需拷贝dll文件，编译时什么都不需要，在需要使用dll中的函数时，通过LoadLibrary()和FindProcAdress()这两个API调用。

在需要使用的时候DLL才被占用，使用完毕即被解除占用。DLL中有哪些函数可以通过Depends工具查询。

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<Windows.h>

int main()
{
	HINSTANCE hDll;						// 声明一个dll实例文件句柄
	hDll = LoadLibrary("mydll.dll");	// 导入动态链接库
	typedef int(*MYFUNC)(int a, int b);
	MYFUNC minus_test;					// 创建函数指针
	// 获取导入函数的函数指针
	minus_test = (MYFUNC)GetProcAddress(hDll, "myminus");
	printf("调用myminus函数:3-2=%d", minus_test(3, 2));

	return 0;
}

运行结果：