如何在Windows Mobile下使用Native C++动态加载DLL

背景

Windows Mobile Sensors API库的一个重要的功能是自动发现(detect)和判断(determine)设备类型，调用相应设备（HTC或者Samsung）上的Sensor API，并返回统一的结果。因此该库不能依赖于任何设备的上的Sensor库。因此产生了动态加载各自设备上Sensor库的需求。关于Windows Mobile Sensors API库的开发可以参考下面的文章：

Mobile Sensors API - Native unified APIs for Windows Mobile Sensors

Windows Mobile下的重力感应器(Gravitational Sensor)开发

Windows Mobile下使用CppUnitLite输出测试结果

Windows Mobile Sensors API库的设计

 

简介

本文以Windows Mobile Sensors API库为例子讲述在Windows Mobile下使用Native C++动态加载DLL的方法。

 

静态加载DLL的方法

使用Native C++的开发，一般使用静态加载的方法加载DLL，所谓静态加载就是在程序编译时(Compile Time)直接调用DLL的头文件定义的函数，链接时(Link Time)链接*.lib文件指向DLL的接口，在程序开始运行时(Run Time Start up)加载DLL。

下面讲述使用静态加载DLL的方法，在程序中需要指定加载的*.lib文件，用于链接(Link)。

#pragma comment(lib, "SamsungMobileSDK_1.lib")

 

使用静态加载的DLL可以直接调用头文件定义的函数，例如：

SmiAccelerometerCapabilities cap;
if( SmiAccelerometerGetCapabilities(&cap) != SMI_SUCCESS)
{
    throw;
}
SmiAccelerometerHandler h = &GetVectorHandler;

if(SmiAccelerometerRegisterHandler(1000, h) != SMI_SUCCESS)
{
    throw;
}

SmiAccelerometerGetCapabilities()和SmiAccelerometerRegisterHandler()是定义在头文件smiAccelerometer.h中的，可以直接调用，定义如下：

/**
 *  Start receiving accelerometer data periodically.
 *
 *  The period interval must be a multiple of the callbackPeriod specified
 *  in SmiAccelerometerCapabilities. If it is less than the callbackPeriod, it will be
 *  set to the callbackPeriod. If it is not a multiple of the callbackPeriod, it will be
 *  truncated to fit the value. ( (period / callbackPeriod) * callbackPeriod )
 *  
 *  Only one handler per process is allowed. Successive calls per process will replace the previous handler
 *  function and period.
 *
 *  @param    period    [in]    callback interval.   
 *  @param    handler   [in]    callback function for every period interval.  
 *
 *  @return                     
 *                              SMI_SUCCESS on success
 *  \n                          SMI_ERROR_INVALID_PARAMETER if the handler input parameter is NULL
 *  \n                          SMI_ERROR_DEVICE_NOT_FOUND if the device is not present or supported
 *  \n                          SMI_ERROR_CANNOT_ACTIVATE_SERVER if the sensor server cannot be started
 */
 SMI_API SMI_RESULT SmiAccelerometerRegisterHandler(UINT period, SmiAccelerometerHandler handler);

使用静态加载的方法使用方面还是很方便的，可是在动态加载的时候就不能直接调用头文件的函数了，增加了复杂度，下面会讲到。

 

动态加载DLL的方法

静态加载DLL是比较简单的开发方法，可是有个缺点是程序开始运行的时候就需要加载DLL，如果该DLL不存在，程序就不能启动了。由于Windows Mobile Sensors API库需要自适应具体的设备，也就是说Windows Mobile Sensors API库不能依赖于具体设备的Sensor库，所以不能使用静态加载的方法来引用DLL。下面讲述动态加载DLL的方法。

定义指向函数的指针

动态加载DLL，需要根据头文件来定义指向函数的指针，如下：

typedef UINT (WINAPI * PFN_SmiAccelerometerGetVector)(SmiAccelerometerVector*);
typedef UINT (WINAPI * PFN_SmiAccelerometerGetCapabilities)(SmiAccelerometerCapabilities*);
typedef UINT (WINAPI * PFN_SmiAccelerometerRegisterHandler)(UINT, SmiAccelerometerHandler);
typedef UINT (WINAPI * PFN_SmiAccelerometerUnregisterHandler)();

PFN_SmiAccelerometerGetVector pfnSmiAccelerometerGetVector;
PFN_SmiAccelerometerGetCapabilities pfnSmiAccelerometerGetCapabilities;
PFN_SmiAccelerometerRegisterHandler pfnSmiAccelerometerRegisterHandler;
PFN_SmiAccelerometerUnregisterHandler pfnSmiAccelerometerUnregisterHandler;

这些指向函数的指针可以对应下面的在smiAccelerometer.h头文件的函数进行定义：

SMI_API SMI_RESULT SmiAccelerometerGetVector(SmiAccelerometerVector *accel);

SMI_API SMI_RESULT SmiAccelerometerGetCapabilities(SmiAccelerometerCapabilities *capabilities);

SMI_API SMI_RESULT SmiAccelerometerRegisterHandler(UINT period, SmiAccelerometerHandler handler);

SMI_API SMI_RESULT SmiAccelerometerUnregisterHandler();

定义是一一对应的。参数入口和返回值都必须完全一致。

初始化指向函数的指针

初始化指向函数的指针的过程也就是动态加载DLL的过程，代码如下：

#define SAMSUNG_SENSOR_DLL      L"SamsungMobilesdk_1.dll"

HMODULE hSensorLib = LoadLibrary (SAMSUNG_SENSOR_DLL);
if (NULL == hSensorLib)
{
    printf("Unable to load Samsung Sensor DLL\n");
    throw std::runtime_error("Unable to load Samsung Sensor DLL");
}

pfnSmiAccelerometerGetVector = (PFN_SmiAccelerometerGetVector)
    GetProcAddress(hSensorLib, L"SmiAccelerometerGetVector");
pfnSmiAccelerometerGetCapabilities = (PFN_SmiAccelerometerGetCapabilities)
    GetProcAddress(hSensorLib, L"SmiAccelerometerGetCapabilities");
pfnSmiAccelerometerRegisterHandler = (PFN_SmiAccelerometerRegisterHandler)
    GetProcAddress(hSensorLib, L"SmiAccelerometerRegisterHandler");
pfnSmiAccelerometerUnregisterHandler = (PFN_SmiAccelerometerUnregisterHandler)
    GetProcAddress(hSensorLib, L"SmiAccelerometerUnregisterHandler");

if (NULL == pfnSmiAccelerometerGetVector)
{
    printf("Unable to find entry point of SmiAccelerometerGetVector\n");
    throw std::runtime_error("Unable to find entry point of SmiAccelerometerGetVector");
}
if (NULL == pfnSmiAccelerometerGetCapabilities)
{
    printf("Unable to find entry point of SmiAccelerometerGetCapabilities\n");
    throw std::runtime_error("Unable to find entry point of SmiAccelerometerGetCapabilities");
}
if (NULL == pfnSmiAccelerometerRegisterHandler)
{
    printf("Unable to find entry point of SmiAccelerometerRegisterHandler\n");
    throw std::runtime_error("Unable to find entry point of SmiAccelerometerRegisterHandler");
}
if (NULL == pfnSmiAccelerometerUnregisterHandler)
{
    printf("Unable to find entry point of SmiAccelerometerUnregisterHandler\n");
    throw std::runtime_error("Unable to find entry point of SmiAccelerometerUnregisterHandler");
}

LoadLibrary()函数动态加载DLL，GetProcAddress()根据函数的名字 加载函数的入口地址 到指向函数的指针。有点绕口，sorry。如果地址不为空，那么可以根据这个地址调用相应的函数。

调用函数

调用函数的方法和静态加载DLL的方法一样，但是不是直接调用函数的名字，而是使用指向函数的指针来调用，下面的例子可以和静态加载DLL函数调用的例子对比来看。

SmiAccelerometerCapabilities cap; 
if( pfnSmiAccelerometerGetCapabilities(&cap) != SMI_SUCCESS) 
{
    throw;
}
SmiAccelerometerHandler h = &GetVectorHandler;

if(pfnSmiAccelerometerRegisterHandler(1000, h) != SMI_SUCCESS)
{
    throw;
}

动态加载DLL的方法就完成了。

.NET的世界

下面这段表述不对，请看下面的回复。.NET使用DllImport属性进行P/Invoke不应该叫做动态加载，因为不能卸载，应该叫做按需加载，就是在call这个函数的时候才加载，而不是在程序启动的时候加载。按需加载和静态加载的区别是加载的时间不一样。
{

在.NET里面P/Invoke一个DLL里面的函数全部都是动态加载（这是错的，谢谢Wuya指出，这里应该叫做按需加载，动态加载的方法可以见Wuya到回复）的，使用DllImport属性来定义。如果SmiAccelerometerUnregisterHandler()函数使用在.NET下会定义如下：

[DllImport("SamsungMobileSDK_1.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
private static extern uint SmiAccelerometerUnregisterHandler();

使用.NET比使用Native C++动态加载相对简单。

}

关于Mobile Sensors API项目

这个项目还是在起步阶段，当前实现了samsung的重力感应器，我把项目host到 Mobile Sensors API - Native unified APIs for Windows Mobile Sensors 了，我会持续改进，把各种sensors的实现到这个项目中。

源代码：http://mobilesensor.codeplex.com/SourceControl/ListDownloadableCommits.aspx

环境：VS2008 + WM 6 professional SDK + Samsung Windows Mobile SDK