本文這里分析Linux動態(tài)庫和windows動態(tài)庫通常采用的動態(tài)庫調用方法以及程序編制方式。動態(tài)庫的目的減少程序的大小，節(jié)省空間，提高效率，具有很高的靈活性。采用動態(tài)庫技術對于升級軟件版本更加容易，動態(tài)庫里面的函數(shù)不是執(zhí)行程序本身的一部分，而是根據(jù)執(zhí)行需要按需載入，其執(zhí)行代碼可以同時在多個程序中共享。

windows動態(tài)庫技術

動態(tài)鏈接庫是實現(xiàn)Windows應用程序共享資源、節(jié)省內(nèi)存空間、提高使用效率的一個重要技術手段。常見的動態(tài)庫包含外部函數(shù)和資源，也有一些動態(tài)庫只包含資源，如Windows字體資源文件，稱之為資源動態(tài)鏈接庫。通常動態(tài)庫以.dll，.drv、.fon等作為后綴。相應的windows靜態(tài)庫通常以.lib結尾，Windows自己就將一些主要的系統(tǒng)功能以動態(tài)庫模塊的形式實現(xiàn)。

Windows動態(tài)庫在運行時被系統(tǒng)加載到進程的虛擬空間中，使用從調用進程的虛擬地址空間分配的內(nèi)存，成為調用進程的一部分。DLL也只能被該進程的線程所訪問。DLL的句柄可以被調用進程使用；調用進程的句柄可以被DLL使用。DLL模塊中包含各種導出函數(shù)，用于向外界提供服務。DLL可以有自己的數(shù)據(jù)段，但沒有自己的堆棧，使用與調用它的應用程序相同的堆棧模式；一個DLL在內(nèi)存中只有一個實例；DLL實現(xiàn)了代碼封裝性；DLL的編制與具體的編程語言及編譯器無關，可以通過DLL來實現(xiàn)混合語言編程。DLL函數(shù)中的代碼所創(chuàng)建的任何對象（包括變量）都歸調用它的線程或進程所有。

根據(jù)調用方式的不同，對動態(tài)庫的調用可分為靜態(tài)調用方式和動態(tài)調用方式。

(1)靜態(tài)調用，也稱為隱式調用，由編譯系統(tǒng)完成對DLL的加載和應用程序結束時DLL卸載的編碼（Windows系統(tǒng)負責對DLL調用次數(shù)的計數(shù)），調用方式簡單，能夠滿足通常的要求。通常采用的調用方式是把產(chǎn)生動態(tài)連接庫時產(chǎn)生的.LIB文件加入到應用程序的工程中，想使用DLL中的函數(shù)時，只須在源文件中聲明一下。 LIB文件包含了每一個DLL導出函數(shù)的符號名和可選擇的標識號以及DLL文件名，不含有實際的代碼。Lib文件包含的信息進入到生成的應用程序中，被調用的DLL文件會在應用程序加載時同時加載在到內(nèi)存中。

(2)動態(tài)調用，即顯式調用方式，是由編程者用API函數(shù)加載和卸載DLL來達到調用DLL的目的，比較復雜，但能更加有效地使用內(nèi)存，是編制大型應用程序時的重要方式。在Windows系統(tǒng)中，與動態(tài)庫調用有關的函數(shù)包括：

①LoadLibrary（或MFC 的AfxLoadLibrary），裝載動態(tài)庫。
②GetProcAddress，獲取要引入的函數(shù)，將符號名或標識號轉換為DLL內(nèi)部地址。
③FreeLibrary（或MFC的AfxFreeLibrary），釋放動態(tài)鏈接庫。

在windows中創(chuàng)建動態(tài)庫也非常方便和簡單。在Visual C++中，可以創(chuàng)建不用MFC而直接用C語言寫的DLL程序，也可以創(chuàng)建基于MFC類庫的DLL程序。每一個DLL必須有一個入口點，在VC++中，DllMain是一個缺省的入口函數(shù)。DllMain負責初始化(Initialization)和結束(Termination)工作。動態(tài)庫輸出函數(shù)也有兩種約定，分別是基于調用約定和名字修飾約定。DLL程序定義的函數(shù)分為內(nèi)部函數(shù)和導出函數(shù)，動態(tài)庫導出的函數(shù)供其它程序模塊調用。通?？梢杂邢旅鎺追N方法導出函數(shù)：

①采用模塊定義文件的EXPORT部分指定要輸入的函數(shù)或者變量。
②使用MFC提供的修飾符號_declspec(dllexport)。
③以命令行方式，采用/EXPORT命令行輸出有關函數(shù)。

在windows動態(tài)庫中，有時需要編寫模塊定義文件(.DEF)，它是用于描述DLL屬性的模塊語句組成的文本文件。

Linux共享對象技術

在Linux操作系統(tǒng)中，采用了很多共享對象技術（Shared Object），雖然它和Windows里的動態(tài)庫相對應，但它并不稱為動態(tài)庫。相應的共享對象文件以.so作為后綴，為了方便，在本文中，對該概念不進行專門區(qū)分。Linux系統(tǒng)的/lib以及標準圖形界面的/usr/X11R6/lib等目錄里面，就有許多以so結尾的共享對象。同樣，在Linux下，也有靜態(tài)函數(shù)庫這種調用方式，相應的后綴以.a結束。Linux采用該共享對象技術以方便程序間共享，節(jié)省程序占有空間，增加程序的可擴展性和靈活性。Linux還可以通過LD-PRELOAD變量讓開發(fā)人員可以使用自己的程序庫中的模塊來替換系統(tǒng)模塊。

同Windows系統(tǒng)一樣，在Linux中創(chuàng)建和使用動態(tài)庫是比較容易的事情，在編譯函數(shù)庫源程序時加上-shared選項即可，這樣所生成的執(zhí)行程序就是動態(tài)鏈接庫。通常這樣的程序以so為后綴，在Linux動態(tài)庫程序設計過程中，通常流程是編寫用戶的接口文件，通常是.h文件，編寫實際的函數(shù)文件，以.c或.cpp為后綴，再編寫makefile文件。對于較小的動態(tài)庫程序可以不用如此，但這樣設計使程序更加合理。

編譯生成動態(tài)連接庫后，進而可以在程序中進行調用。在Linux中，可以采用多種調用方式，同Windows的系統(tǒng)目錄(..\system32等)一樣，可以將動態(tài)庫文件拷貝到/lib目錄或者在/lib目錄里面建立符號連接，以便所有用戶使用。下面介紹Linux調用動態(tài)庫經(jīng)常使用的函數(shù)，但在使用動態(tài)庫時，源程序必須包含dlfcn.h頭文件，該文件定義調用動態(tài)鏈接庫的函數(shù)的原型。

(1)_打開動態(tài)鏈接庫：dlopen，函數(shù)原型void *dlopen (const char *filename, int flag);
dlopen用于打開指定名字(filename)的動態(tài)鏈接庫，并返回操作句柄。

(2)取函數(shù)執(zhí)行地址：dlsym，函數(shù)原型為: void *dlsym(void *handle, char *symbol);
dlsym根據(jù)動態(tài)鏈接庫操作句柄(handle)與符號(symbol)，返回符號對應的函數(shù)的執(zhí)行代碼地址。

(3)關閉動態(tài)鏈接庫：dlclose，函數(shù)原型為: int dlclose (void *handle);
dlclose用于關閉指定句柄的動態(tài)鏈接庫，只有當此動態(tài)鏈接庫的使用計數(shù)為0時,才會真正被系統(tǒng)卸載。

(4)動態(tài)庫錯誤函數(shù)：dlerror，函數(shù)原型為: const char *dlerror(void); 當動態(tài)鏈接庫操作函數(shù)執(zhí)行失敗時，dlerror可以返回出錯信息，返回值為NULL時表示操作函數(shù)執(zhí)行成功。

在取到函數(shù)執(zhí)行地址后，就可以在動態(tài)庫的使用程序里面根據(jù)動態(tài)庫提供的函數(shù)接口聲明調用動態(tài)庫里面的函數(shù)。在編寫調用動態(tài)庫的程序的makefile文件時，需要加入編譯選項-rdynamic和-ldl。

除了采用這種方式編寫和調用動態(tài)庫之外，Linux操作系統(tǒng)也提供了一種更為方便的動態(tài)庫調用方式，也方便了其它程序調用，這種方式與Windows系統(tǒng)的隱式鏈接類似。其動態(tài)庫命名方式為“l(fā)ib*.so.*”。在這個命名方式中，第一個*表示動態(tài)鏈接庫的庫名，第二個*通常表示該動態(tài)庫的版本號，也可以沒有版本號。在這種調用方式中，需要維護動態(tài)鏈接庫的配置文件/etc/ld.so.conf來讓動態(tài)鏈接庫為系統(tǒng)所使用，通常將動態(tài)鏈接庫所在目錄名追加到動態(tài)鏈接庫配置文件中。如具有X window窗口系統(tǒng)發(fā)行版該文件中都具有/usr/X11R6/lib，它指向X window窗口系統(tǒng)的動態(tài)鏈接庫所在目錄。為了使動態(tài)鏈接庫能為系統(tǒng)所共享，還需運行動態(tài)鏈接庫的管理命令./sbin/ldconfig。在編譯所引用的動態(tài)庫時，可以在gcc采用 –l或-L選項或直接引用所需的動態(tài)鏈接庫方式進行編譯。在Linux里面，可以采用ldd命令來檢查程序依賴共享庫。

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