深入浅出Visual C++动态链接库(Dll)编程(5)

DLL典型实例

动态链接库DLL实现了库的共享，体现了代码重用的思想。我们可以把广泛的、具有共性的、能够多次被利用的函数和类定义在库中。这样，在再次使用这些函数和类的时候，就不再需要重新添加与这些函数和类相关的代码。具有共性的问题大致有哪些呢？笔者归纳如下：

　　（1）通用的算法

　　图像处理、视频音频解码、压缩与解压缩、加密与解密通常采用某些特定的算法，这些算法较固定且在这类程序中往往经常被使用。

　　（2）纯资源DLL

　　我们可以从DLL中获取资源，对于一个支持多种语言的应用程序而言，我们可以判断操作系统的语言，并自动为应用程序加载与OS对应的语言。这是多语言支持应用程序的一般做法。

　　（3）通信控制DLL

　　串口、网口的通信控制函数如果由DLL提供则可以使应用程序轻松不少。在工业控制、modem程序甚至socket通信中，经常使用通信控制DLL。

　　本节将给出DLL的三个典型应用实例。

　　 7.1 算法DLL

　　我们直接用读者的一个提问作为例子。

　　宋宝华先生，您好！

　　我在dev.yesky.com上看到你连载的《VC++动态链接库编程》，觉得非常好。我以前主要是用Delphi的，C/C++学过，对Win32和VCL比较熟悉，但是没有接触过VC++，对MFC很陌生。这段时间和一个同学合作做光学成像的计算机模拟，用到傅立叶变换，手里面有例程是VC++写的。我们的界面是用Delphi开发，需要将其傅立叶变换功能提出做一个DLL供Delphi调用。苦于不懂MFC，试了很多方法，都不成功，最后只得采用折衷方案，简单修改一下程序，传一个参数进去，当作exe来调用，才没有耽搁后续进程。

　　……

　　谢谢！

　　　　　　　　致

　　礼！

　　　　　　　　 某某

　　学习过较高级别数学（概率统计与随机过程）、信号与线性系统及数字信号处理的读者应该知道，傅立叶变换是一种在信号分析中常用的算法，用于时域和频域的相互转换。FFT变换算法通用而有共性，我们适宜把它集成在一个DLL中。

　　随后，这位读者提供了这样的一个函数：

/* 函数名称：FFT() * 参数: * complex<double> * TD - 指向时域数组的指针 * complex<double> * FD - 指向频域数组的指针 * r －2的幂数，即迭代次数 * 返回值: 无。 * 说明:该函数用来实现快速傅立叶变换 */ void FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r) { 　LONG count; // 傅立叶变换点数 　int i,j,k; // 循环变量 　int bfsize,p; // 中间变量 　double angle; // 角度 　complex<double> *W,*X1,*X2,*X; 　count = 1 << r; //傅立叶变换点数 　// 分配运算所需存储器 　W = new complex<double>[count / 2]; 　X1 = new complex<double>[count]; 　X2 = new complex<double>[count]; 　// 计算加权系数 　for(i = 0; i < count / 2; i++) 　{ 　　angle = -i * PI * 2 / count; 　　W[i] = complex<double> (cos(angle), sin(angle)); 　} 　// 将时域点写入X1 　memcpy(X1, TD, sizeof(complex<double>) * count); 　// 采用蝶形算法进行快速傅立叶变换 　for(k = 0; k < r; k++) 　{ 　　for(j = 0; j < 1 << k; j++) 　　{ 　　　bfsize = 1 << (r-k); 　　　for(i = 0; i < bfsize / 2; i++) 　　　{ 　　　　p = j * bfsize; 　　　　X2[i + p] = X1[i + p] + X1[i + p + bfsize / 2]; 　　　　X2[i + p + bfsize / 2] = (X1[i + p] - X1[i + p + bfsize / 2]) * W[i * (1<<k)]; 　　　} 　　} 　　X = X1; 　　X1 = X2; 　　X2 = X; 　} 　// 重新排序 　for(j = 0; j < count; j++) 　{ 　　p = 0; 　　for(i = 0; i < r; i++) 　　{ 　　　if (j&(1<<i)) 　　　{ 　　　　p+=1<<(r-i-1); 　　　} 　　} 　　FD[j]=X1[p]; 　} 　// 释放内存 　delete W; 　delete X1; 　delete X2; }

　　既然有了FFT这个函数，我们要把它做在DLL中，作为DLL的一个接口将是十分简单的，其步骤如下：

　　（1）利用MFC向导建立一个非MFC DLL；

　　（2）在工程中添加fft.h和fft.cpp两个文件；

　　fft.h的源代码为：

#ifndef FFT_H #define FFT_H #include <complex> using namespace std; extern "C" void __declspec(dllexport) __stdcall FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r); #define PI 3.1415926 #endif fft.cpp的源代码为： /* 文件名：fft.cpp　*/ #include "fft.h" void __stdcall FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r) { 　…//读者提供的函数代码 }

　　在任何编程语言中使用Win32 API LoadLibrary都可以加载这个DLL，而使用GetProcAddress(hDll, "FFT")则可以获得函数FFT的地址，读者所提到的Delphi当然也不例外。

　　这个DLL中有两点需要注意：

　　（1）使用extern "C"修饰函数声明，否则，生成的DLL只能供C++调用；

　　（2）使用__stdcall修饰函数声明及定义，__stdcall是Windows API的函数调用方式。

7.2纯资源DLL

　　我们在应用程序中产生如图18所示的资源（对话框）， 单击此处下载本工程。

图18 中文对话框

　　在与这个应用程序相同的工作区里利用MFC向导建立两个简单的DLL，把应用工程中的资源全选后分别拷贝到ChineseDll和EngLishDll，在EnglishDll工程的资源文件中搜索下面的语句：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Chinese (P.R.C.) resources #if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_CHS) #ifdef _WIN32 LANGUAGE LANG_CHINESE, SUBLANG_CHINESE_SIMPLIFIED #pragma code_page(936) #endif //_WIN32

　　将其改为：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // English (U.S.) resources #if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_ENU) #ifdef _WIN32 LANGUAGE LANG_ENGLISH, SUBLANG_ENGLISH_US #pragma code_page(1252) #endif //_WIN32

　　并将其中所有的中文翻译为英文。这个DLL为我们提供了如图19所示的对话框资源。

图19英文对话框

　　修改应用工程的InitInstance()函数，在

CResourceDllCallDlg dlg; m_pMainWnd = &dlg; int nResponse = dlg.DoModal();

　　之前（即对话框显示之前）添加如下代码：

//获取操作系统的语言 WORD wLangPID = PRIMARYLANGID( GetSystemDefaultLangID() ); if( LANG_CHINESE == wLangPID ) { 　hLanguageDll = LoadLibrary( "ChineseDll.dll" ); //加载中文资源 } else { 　hLanguageDll = LoadLibrary( "EnglishDll.dll" ); //加载英文资源 } if( NULL == hLanguageDll ) { 　AfxMessageBox( "Load DLL failure" ); 　return FALSE; } AfxSetResourceHandle( hLanguageDll ); //设置当前的资源句柄

　　这样的应用程序将具有自适应性质，在中文OS中显示中文资源，在英文OS中则显示英文资源。

7.3通信控制DLL

　　我们在这里举一个串口通信类的例子。

　　也许您需要了解一点串口通信的背景知识，其实串口到处都看得到，譬如PC机的COM口即为串行通讯口（简称串口）。如图20，打开Windows的设备管理器，我们看到了COM口。

　　在Windows系统，需通过DCB(Device Control Block)对串口进行配置。利用Windows API GetCommState函数可以获取串口当前配置；利用SetCommState函数则可以设置串口通讯的参数。

　　串行通信通常按以下四步进行：

　　(1)打开串口；

　　(2)配置串口；

　　(3)数据传送；

　　(4)关闭串口。

图20 PC的串口

　　由此可见，我们需要给串口控制DLL提供如下四个接口函数：

//打开指定的串口，其参数port为端口号 BOOL ComOpen(int port); //在这个函数里使用默认的参数设置串口 //将打开的串口关闭 void ComClose(int port); //将串口接收缓冲区中的数据放到buffer中 int GetComData(char *buf, int buf_len); //将指定长度的数据发送到串口 int SendDataToCom(LPBYTE buf,int buf_Len);

　　下面给出了DLL接口的主要源代码框架：

//com.h：com类通信接口 class AFX_EXT_CLASS com { 　public: 　　ComOpen(int port) 　　{ 　　　… 　　} 　　int SendDataToCom(LPBYTE buf,int buf_Len) 　　{ 　　　… 　　} 　　int GetComData(char *buf, int buf_len) 　　{ 　　　… 　　} 　　void ComClose() 　　{ 　　　… 　　} 　}

　　我们编写一控制台程序来演示DLL的调用：

#include <iostream> #include <exception> using namespace std; #include <windows.h> #include "com.h" //包含DLL中导出类的头文件 int main(int argc, char *argv[]) { 　try 　{ 　　char str[] = "com_class test"; 　　com com1; 　　com1.ComOpen (1); 　　for(int i=0; i<100; i++) //以同步方式写com的buffer 　　{ 　　　Sleep(500); 　　　com1.SendDataToCom (str,strlen(str)); 　　} 　　com1.ComClose (); 　} 　catch(exception &e) 　{ 　　cout << e.what() << endl; 　} 　return 0; }

　　DLL的编写与调用方法及主要应用皆已讲完，在下一节里，我们将看到比较“高深”的主题�D�DDLL木马。曾几何时，DLL木马成为了病毒的一种十分重要的形式，是DLL的什么特性使得它能够成为一种病毒？下一节我们将揭晓谜底。