VS2017 动态链接库的制作及调用---从动态链接库中导出函数和类并调用

参考文献： 孙鑫. VC++深入详解.修订版[M]. 电子工业出版社, 2012. 第19章

Step#1: 新建动态链接库文件
文件->新建->项目->选择Visual C+±>Windows桌面->动态链接库
名称DLL-1。新建成功之后， 平台设置为Debug x64平台。

默认生成以下文件：

在Dll-1.cpp中输入如下代码：
#include “stdafx.h”
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int subtract(int a, int b)
{
return a - b;
}
点击： 生成→生成解决方案

显示输出结果： 生成：成功1个；

在E:\1-C++\Dll-1\x64\Debug中可以看到生成的Dll-1.dll文件。

应用程序如果想要访问某个DLL中的函数，那么该函数必须是已经被导出的函数，为了查看一个DLL中有哪些导出函数，可以利用Visual Studio提供的命令行工具：Dumpbin来实现，如何实现可参考文献：https://blog.csdn.net/tpz789/article/details/89635334 。

利用Dumpbin命令查看Dll-1.dll的信息，发现没有任何与函数有关的信息，这说明Dll-1.dll中没有导出函数。如下图。

为了让DLL导出一些函数，需要在每一个将要被导出的函数前面添加标识符：_declspec(dllexport)。于是修改dll-1.cpp文件中的代码，在add函数和subtract函数的定义前面加上_declspec(dllexport)。
// Dll-1.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
#include “stdafx.h”
_declspec(dllexport) int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
_declspec(dllexport) int subtract(int a, int b)
{
return a - b;
}
重新生成Dll-1动态链接库，输出窗口中显示如下信息：

可以看到，这时又生成了两个新文件，其中Dll-1.lib文件是引入库文件，在文件中保存的是Dll-1.dll中导出的函数和变量的符号名；Dll.exp文件是一个输出库文件，这里，该文件并不重要。
然后，再次利用Dumpbin命令查看Dll-1.dll导出函数的信息，结果如下图所示。

可以看到，这时多了一些输出信息，其中有这么一段信息：

这就是导出函数的信息。具体含义参考 《孙鑫. VC++深入详解.修订版[M]. 电子工业出版社, 2012. 第19章》

Step#2: 测试Dll-1.dll
新建一个空项目：文件->新建->项目
名称：Dll-1-test

平台选择Debug x64
新建一个源文件Dll-1-test.cpp，在其中输入如下代码：
#include
#include
using namespace std;
extern int add(int a, int b); //利用extern声明外部函数；
extern int subtract(int a, int b); //利用extern声明外部函数；
void main() {
int x = 3;
int y = 6;
int m = add(x, y);
int n = subtract(x, y);
cout << “m:” << m << endl;
cout << “n:” << n << endl;
system(“PAUSE”);
}
生成→生成解决方案

失败1个，这时会出现三个错误：


可以看到，Dll-1-test程序编译成功通过，产生的三个错误是在程序链接时发生的。因为这里调用的add和subtract函数都已经作了声明，所以编译可以通过。当链接时，链接器需要知道这两个函数到底是在哪个地方实现的，它要找到这两个函数的实现。正因为没有找到该信息，所以链接时就出错了。
为了解决这个问题，就需要利用动态链接库的引入库文件了。在Dll-1.dll文件所在目录下，复制Dll-1.lib文件到Dll-1-test程序所在目录下，这个文件中就包含了Dll-1.dll中导出函数的符号名。然后在Dll-1程序中进行链接器的属性配置。在Debug|64文件夹下，双击Microsoft.Cpp.x64.user，在链接器→常规→附加库目录中输入Dll-1.lib的路径：E:\1-C++\Dll-1-test\Dll-1-test，在链接器→输入→附加依赖项中输入Dll-1.lib

重新生成解决方案：

这时会成功生成Dll-1.exe文件。也就是说，当应用程序需要调用某个动态链接库提供的函数时，在程序链接时只需要包含该动态链接库提供的输入库文件就可以了。

此时也可以利用Dumpbin命令查看可执行程序的输入信息，参考文献：https://blog.csdn.net/tpz789/article/details/89635968

回到E:\1-C++\Dll-1-test\x64\Debug，可以看到生成的Dll-1.exe文件，

双击运行。

弹出错误信息，提示在指定的路径下无法找到动态链接库Dll-1.dll文件。
动态链接库的搜索顺序为：
①程序的执行目录：
本例子的执行目录为：E:\1-C++\Dll-1-test\x64\Debug
②当前目录
例如将Dll-1-test.exe拷到一个新创建的文件夹中，这个新文件夹就是当前目录。
③系统目录
依次是：C:\Windows\System32、C:\Windows\SysWOW64
④path环境变量中所列出的路径

本例中将Dll-1.dll文件复制到执行目录，双击Dll-1-test.exe，执行成功。

Step#3: 利用_declspec(dllimport)声明外部函数
除了使用extern关键字表明函数时外部定义的之外，还可以使用标识符：_declspec(dllimport)来表明函数是从动态链接库中引入的。在Dll-1-test程序中，将extern的两个函数注释起来，然后在其后添加如下代码：

_declspec(dllimport) int add(int a, int b);//表明函数是从动态链接库中引入的
_declspec(dllimport) int subtract(int a, int b);//表明函数是从动态链接库中引入的

重新Build，最后发现程序运行时一样的。
如果调用的函数来自于动态链接库，则与使用extern关键字相比，使用_declspec(dllimport)标识符声明外部函数时，编译器可以生产运行效率更高的代码。

Step#4: 完善Dll-1，利用头文件
对上述Dll-1-test的例子来说，因为该程序使用的动态链接库Dll-1.dll是我们自己编写的，所以我们清楚该Dll-1.dll中的导出函数。如果DLL程序的实现者和使用者不是同一个人，那么后者只能通过一些工具来查看该DLL提供的导出函数，并猜测这些函数的原型。这种做法对DLL的调用不是很方便。通常在编写动态链接库时，都会提供一个头文件，在此文件中提供DLL导出函数原型的声明，以及函数的有关注释文档。
接下来，我们就为Dll-1工程添加一个头文件：Dll-1.h，并在其中添加如下的代码：
_declspec(dllimport) int add(int a, int b);
_declspec(dllimport) int subtract(int a, int b)
下面，对Dll-1.h进行改造，使其不仅能够为调用动态链接库的客户端程序服务，同时也能够由动态链接库程序本身来使用。改造后的Dll-1.h文件内容如下所示：

#ifdef Dll_1_API
#else
#define Dll_1_API _declspec(dllimport)
#endif

Dll_1_API int add(int a, int b);
Dll_1_API int subtract(int a, int b);

在该文件中，首先使用条件编译指令判断是否定义了DLL-1-API符号，如果已经定义了该符号，则不作任何处理；否则定义该符号，将其定义为：_declspec(dllimport)。然后使用所定义的DLL-1-API宏来代替add函数和subtract函数声明前面的_declspec(dllimport)标识符。

接下来，在动态链接库的源程序：Dll-1.cpp文件中，首先利用#define指令定义DLL-1-API宏，然后利用#include指令包含Dll-1.h头文件。之后，在定义add和subtract函数时不再需要指定declspec(dllexport)标识符了，所以将其删除，这时的Dll-1.h.cpp文件内容如下所示：

#include “stdafx.h”
#define Dll_1_API _declspec(dllexport)
#include “Dll-1.h”
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int subtract(int a, int b)
{
return a - b;
}

在程序编译时，头文件不参与编译，源文件单独编译。因此，在编译Dll-1.cpp文件时，首先定义DLL-1-API宏，将其定义为：_declspec(dllexport)。然后包含Dll-1.h这一头文件，这将展开该头文件。展开之后，首先判断DLL-1-API是否已经定义了。因为这时已经定义了这个宏，所以不再定义该宏，直接编译其后的add和subtract函数的声明。因为在声明这两个函数时，都使用了DLL-1-API宏，而且这时该宏的定义是：_declspec(dllexport)，表明这两个函数是动态链接库的导出函数。
之后，将这个DLL交由其他程序使用时，只要后者没有定义DLL-1-API宏，那么该宏的定义就是：_declspec(dllimport)，即add函数和subtract函数是导入函数。通过上述方法，Dll-1.h这个头文件既可以由实现DLL的程序使用，也可以由调用该DLL的客户端程序使用。

重新生成Dll-1.lib和Dll-1.dll文件，将Dll-1.dll复制到E:\1-C++\Dll-1-test\x64\Debug文件夹下，将Dll-1.lib和Dll-1.h复制到工程根目录下E:\1-C++\Dll-1-test\Dll-1-test，另外再将通用属性配置一下，即附加库目录和附加依赖项。
修改Dll-1-test.cpp，代码如下：

#include
#include
#include “Dll-1.h”
using namespace std;

void main() {
int x = 3;
int y = 6;
int m = add(x, y);
int n = subtract(x, y);
cout << “m:” << m << endl;
cout << “n:” << n << endl;
system(“PAUSE”);
}

运行成功，结果也是正确的。

Step#5: 从DLL中导出C++类
在一个动态链接库中还可以导出一个C++类。为了实现这样的功能，仍以Dll-1为例，首先打开Dll-1工程，然后在Dll-1.h文件中添加如下代码：
#ifdef Dll_1_API
#else
#define Dll_1_API _declspec(dllimport)
#endif

Dll_1_API int add(int a, int b);
Dll_1_API int subtract(int a, int b);

class Dll_1_API Point {
public:
void output(int x, int y);
};

在Dll-1.cpp中添加如下代码：
#include “stdafx.h”
#include
#define Dll_1_API _declspec(dllexport)
#include “Dll-1.h”
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int subtract(int a, int b)
{
return a - b;
}

void Point::output(int x, int y) {
std::cout << x << y << std::endl;
}

重新生成解决方案，成功。然后将Dll-1.dll复制到E:\1-C++\Dll-1-test\x64\Debug中，
将Dll-1.lib、Dll-1.h复制到E:\1-C++\Dll-1-test\Dll-1-test中，然后配置属性，再将Dll-1.h添加到Dll-1-test项目中（也可以不添加）。

修改Dll-1-test.cpp的代码为：

#include
#include
#include “Dll-1.h”
using namespace std;

void main() {
int x = 3;
int y = 6;
int m = add(x, y);
int n = subtract(x, y);
cout << “m:” << m << endl;
cout << “n:” << n << endl;
Point pt;
pt.output(5, 3);
system(“PAUSE”);
}

运行成功。

此外，也可以从类中导出部分函数，例如：在Dll-1.h中将Point类再添加一个成员函数：test
class Point {
public:
void Dll_1_API output(int x, int y);
void test();
};
在Dll-1.cpp中添加test函数的实现，该函数不作任何处理。
void Point::test()
{
}
然后生成Dll-1.dll，利用Dumpbin命令的exports选项查看最新的Dll-1.dll的导出信息。

可以看到，对Point类来说，Dll-1.dll仅导出了它的Output成员函数。
重新编译运行，最后的结果是一样的。