【转】DLL中类的显式链接

    DLL的显式链接在某些时候比隐式链接具有更大的灵活性。比如，如果在运行时发现DLL无法找到，程序可以显示一个错误信息并能继续运行。当你想为你的程序提供插件服务时，显式链接也很有用处。

显式链接到全局C/C++函数非常简单。假设你想调用DLL中的一个函数ExportedFn，你可以像这样很简单地导出它：

extern "C" _declspec(dllexport)
void ExportedFn(int Param1, char* param2);

    必须使用extern "C"链接标记，否则C++编译器会产生一个修饰过的函数名，这样导出函数的名字将不再是ExportedFn，而是一个形如"??ExportedFn@QAEX”的名字。假设这个函数从DLL1.dll导出，那么客户端可以像这样调用这个函数：

 

HMODULE hMod = LoadLibrary("Dll1.dll");
typedef void (*PExportedFn)(int, char*);
PExportedFn pfnEF = (PExportedFn)GetProcAdress("ExportedFn");
pfnEF(1, "SomeString");

 

     如果你想导出并显式链接一组C++成员函数又该怎么办呢？这里有两个问题。第一是C++成员函数名是经过修饰的（即使指定extern "C"标记也是这样）；第二是C++不允许将指向成员函数的指针转换成其它类型。这两个问题限制了C++类的显式链接。下面介绍两种方法来解决这个问题：①用虚函数表的方法，这也是COM使用的方法；②用GetProcAddress直接调用。我将以下面这个类为例进行讲解：

 

Cpp代码  

1. class A  
2. {  
3.      private:  
4.      int m_nNum;     
5. public:    
6.      A();  
7.      A(int n);  
8.      virtual ~A();  
9.      void SetNum(int n);  
10.      int GetNum();  
11. };  

 

 

一．用虚函数表进行显式链接

这个方法是COM的基础。当我们定义一组虚函数的时候，编译器会创建一个虚函数表，将各虚函数的地址按声明的顺序放入其中。当一个类对象被创建时，它的前四个字节是一个指针，指向这个虚函数表。如果我们将A的定义修改成这样：

 

Cpp代码  

1. class A  
2. {  
3. private:  
4.      int m_nNum;           
5. public:          
6.      A();  
7.      A(int n);  
8.      virtual ~A();  
9.      virtual void SetNum(int n);  
10.      virtual int GetNum();  
11. };  

        那么一个虚函数表将被编译器创建出来，其中包含三个函数的地址：析构函数，SetNum和GetNum。现在类对象要在dll中创建。既然我们要显式链接，就需要一些全局导出函数来调用operator new以创建对象。因为A有两种构造函数，所以我们定义两个函数CreateObjectofA()和CreateObjectofA1(int)并将其导出。客户可以这样来使用类对象：

Cpp代码  

1. typedef A* (*PFNCreateA1)();  
2. PFNCreateA1 pfnCreateA1 =  (PFNCreateA1)GetProcAddress(hMod, TEXT("CreateObjectofA1"));  
3. A* a = (pfnCreateA1)();  
4. a->SetNum(1);  
5.  _tprintf(TEXT("Value of m_nNum in a is %d\n"),a->GetNum());  
6. delete a;  

  

   要注意的是CreateObjectofA必须使用operator new来创建对象这样客户端才可以安全地调用operator delete来销毁对象：

Cpp代码  

1. extern "C" __declspec(dllexport) A* CreateObjectofA1()  
2. {  
3.     return new A();  
4. }  

  这个方法的使用得用户可以很容易地为你的程序制作插件。它的缺点是创建对象的内存必须在dll中分配。

二．直接使用GetProcAddress进行显式链接

这个方法的关键在于将GetProcAddress函数返回的FARPROC类型转化为C++中指向成员函数的指针。幸运的是，通过C++的unio和模板机制，这个目标可以很容易地实现。我们要做的只是定义如下的函数：

 

Cpp代码  

1. template<class Src , class Dest>  
2. Dest force_cast(Src src){  
3.  union  
4. {  
5.    Dest d;  
6.    Src s;  
7.  } convertor;  
8.  convertor.s = Src;  
9.  return convertor.d;  
10. }  

  

 

   上面的函数允许我们在任何类型间进行转换，比reinterpret_cast更加有效。例如，我们定义一种指针类型：

    typedef void (A::*PSetNum)(int);
    我们可以将FARPROC类型的指针fp转化成PSetNum：

    PSetNum psn = force_cast<PSetNum>(fp);

    找到了将FARPROC转化成成员函数指针的方法以后，我们要考虑如何将C++成员函数以更加友好的名字导出。这可以通过一个.def文件来实现。

    第一步是找到待导出函数经过修饰的函数名，这可以通过查看map file或者汇编代码来实现。然后在.def文件中指定导出函数的新的函数名：

EXPORTS
ConstructorOfA1 = ??0A@@QAE@XZ PRIVATE
ConstructorOfA2 = ??0A@@QAE@H@Z PRIVATE
SetNumOfA = ?SetNum@A@@UAEXH@Z PRIVATE
GetNumOfA = ?GetNum@A@@UAEHXZ PRIVATE 
DestructorOfA = ??1A@@UAE@XZ PRIVATE

 

下面是调用这些成员函数的方法：

 

Cpp代码  

1. typedef void (A::*PfnConstructorOfA1)();  
2. typedef void (A::*PfnConstructorOfA2)(int);  
3. typedef void (A::*PfnDestructorOfA)();  
4. typedef void (A::*PfnSetNumOfA)(int);  
5. typedef int  (A::*PfnGetNumOfA)();  
6. A* a1 = (A*)_alloca(sizeof(A));  
7.    
8. PfnConstructorOfA1 pfnConsA = force_cast<PfnConstructorOfA1>(GetProcAddress(hMod, TEXT("ConstructorOfA1")));  
9. (a1->*pfnConsA)();  
10.    
11. PfnSetNumOfA pfnSetNumA = force_cast<PfnSetNumOfA>(GetProcAddress(hMod, TEXT("SetNumOfA")));  
12. (a1->*pfnSetNumA)(1);  
13.              
14. PfnGetNumOfA pfnGetNumA = force_cast<PfnGetNumOfA>(GetProcAddress(hMod, TEXT("GetNumOfA")));  
15. _tprintf(TEXT("Value of m_nNum in a is %d\n"),(a1->*pfnGetNumA)());  
16.    
17. PfnDestructorOfA pfnDestA = force_cast<PfnDestructorOfA>(GetProcAddress(hMod, TEXT("DestructorOfA")));  
18. (a1->*pfnDestA)();  

    注意这里使用了alloca从栈中分配内存，你也可以使用malloc从堆中分配内存。但是不能使用C++的new操作符，因为能过new来分配内存编译器会自动插入对constructor的调用。但我们要的是显式链接，所以必须避免这种情况。随之产生的结果是我们只能显式地去调用构造函数和析构函数。

 

转：http://www.moon-soft.com/doc/14639.htm