跨平台的动态链接库的调用

一、三种库函数的链接方式

用过C语言的都知道库函数的重要：我们将功能比较独立的部分做成一个个函数，供我们复用。最终对库函数的引用有3种方式：

方式链接时刻库指定时刻特点静态链接编译时编译时编译时检查链接错误，编入运行程序（运行程序独立）动态链接运行时编译时检查链接错误，运行时调入依赖库运行时运行时编译时不做任何检查，运行时调入依赖库

其中前两种是我们熟悉的，最后一种是“完全”动态方式，包括库文件的指定都是由代码完成的。本文主要讨论这一种。

这种情况的应用场景是：我们定义了一组接口函数，但我们并不知道该接口是如何实现的（由其他人完成），在运行时，我们根据某个传入参数，动态调入包含这些接口实现的库，按规定的方式运行它。从以上的描述，是不是像虚函数的特点？

这种场景比较适合于一个框架（开发者A），多个不同的细节实现（开发者B,C....）这样一种应用。

从上面的描述，要完成本项功能，包括调用框架的编写（相当于服务器端）和被调用库函数的编写（相当于“客户端”）。而要做到跨平台，这两者必须都是跨平台的。

二、动态库的编写

C语言有不带类的C和带类的C(C++)，我们知道，C++在编译时，实际上是要被转换为C的，所以从调用的角度来讲，只有函数，没有类。这样问题就来了：类如何导出？即调用者如何得到类的信息？

对于后出现的语言，例如Java，C#，这根本不是问题，语言的开发者已为我们考虑了这个情况。在微软的世界里（Windows），这也不是大问题，微软自己有一套规则。微软的COM的一个特点就是用来描述导出类的，但可惜并没有被大家接受。在Linux世界里，似乎只有一个个的函数能被“开放出来”，供其他开发者所调用。

如果要开发跨平台的库（不提供源代码），还是老老实实回归C语言吧。

1. Windows下函数的导出

有两种方式。

• 建立一个.def文件，将需要导出的函数按如下格式编写：

LIBRARY    "dlldemo"EXPORTSDllOK     @1DllName @2

在.h声明导出函数时，采用extern C包裹它们，如下所示：

extern "C"{ void DllOK(); const char *DllName(const char *name);}

.c或.cpp的编写不做任何变化。

• 特别声明每个需要导出的函数，如下所示：
  

__declspec(dllexport) void __cdecl DllOK(void);
__declspec(dllexport) const char *__cdecl DllName(const char *);

为简化以上的声明，通常将__declspec(dllexport)定义为一个宏。

2.Linux下函数的导出

Linux下实现起来比较简单，只在.h声明导出函数时，采用extern C包裹它们，如上面的例子所示。

这样，库函数导出的写法就有两种，如果函数不多，建议编写一个.def文件方便一些，如果函数较多，且其声明不断变化，采用宏定义__declspec(dllexport),__cdecl较好，这样维护方便。

三、调用框架的编写

代码如下：

#if defined(_WIN32_PLATFROM_)#include <windows.h>typedef HMODULE  MODULE_HANDLE;#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)#include <dlfcn.h>typedef void *  MODULE_HANDLE;#endifMODULE_HANDLE gdl_Open(const char *plname){#if defined(_WIN32_PLATFROM_)return LoadLibraryA (plname);#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)   return dlopen( plname, RTLD_NOW|RTLD_GLOBAL);#endif}void gdl_Close(MODULE_HANDLE h){  if(h)  {#if defined(_WIN32_PLATFROM_)   FreeLibrary(h);#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)  dlclose (h);#endif  }}void *gdl_GetProc(MODULE_HANDLE h, const char *pfname){   if(h)   {#if defined(_WIN32_PLATFROM_)    return (void *)GetProcAddress(h, pfname);#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)return dlsym(h,pfname);#endif    }return NULL;}void gdl_GetLastErrorMsg(char *p, int size){#if defined(_WIN32_PLATFROM_)gxsprintf(p,size, "dll error(%u)",::GetLastError());#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)gxsprintf(p,size, "%s",dlerror());#endif}class CDynamicLibrary{public:CDynamicLibrary(){    m_hModule = NULL;}~CDynamicLibrary(){   gdl_Close(m_hModule);}inline bool Open(const char *lpname){   m_strDllName = lpname;   m_hModule = gdl_Open(lpname);   return m_hModule!=NULL;}inline void *GetProc(const char *pfname){   return gdl_GetProc(m_hModule, pfname);}const char *GetLastErrorMsg(){   char msg[100];   gdl_GetLastErrorMsg(msg, 99);   m_strMsg = msg;   return m_strMsg.c_str();}private:std::string m_strMsg;std::string m_strDllName;    MODULE_HANDLE m_hModule;};

以上代码中，实际上封装了4个函数，动态库的打开(Open)，关闭(Close)，得到函数(GetProc)，得到错误信息(GetError)，如果应用，只需关注CDynamicLibrary即可。

四、运行时调用实例

以下是调用的实例代码。

void testdll(){   typedef void (*DllOK_Fun)();   typedef const char * (*DllName_Fun)(const char *);    CDynamicLibrary dll;#if defined(_WIN32_PLATFROM_)    char *pdllname = "dlldemo.dll";#endif#if defined(_LINUX_PLATFROM_)    char *pdllname = "libdlldemo.so";#endifif(!dll.Open(pdllname)){printf("\nDll Error: %s",dll.GetLastErrorMsg());}else{DllOK_Fun DllOK = (DllOK_Fun)dll.GetProc("DllOK");if(!DllOK){printf("\nFunction DllOK Error: %s",dll.GetLastErrorMsg());}else{   DllOK();}DllName_Fun DllName = (DllName_Fun)dll.GetProc("DllName");if(!DllName){printf("\nFunction DllName Error: %s",dll.GetLastErrorMsg());}else{  const char *p = DllName("Hello");  printf("\nFunction DllName Returned value: %s",p);}}}