1. 靜態(tài)庫和動態(tài)庫

 1.1. 靜態(tài)鏈接庫

舉個例子，假如你在編寫一個C++工程，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯，這個工程需要用到一些工具類，例如集合操作的工具類（暫且叫他collection_utils），于是你直接定義一個collection_utils.h頭文件和一個collection_utils.cpp文件，在頭文件中寫一些工具函數(shù)的定義，在cpp文件中寫函數(shù)的實(shí)現(xiàn)邏輯；如下所示：

//---------------collection_utils.h-----------------------------
#ifndef COLLECTION_UTILS
#define COLLECTION_UTILS
//合并兩個集合
Collection mergeCollection(const Collection& c1,const Collection& c2);
#endif
//---------------collection_utils.h-----------------------------

//---------------collection_utils.cpp-----------------------------
#include "collection_utils.h"
#include <vector>
// .....
Collection mergeCollection(const Collection& c1,const Collection& c2){
	//....實(shí)現(xiàn)邏輯
}
//---------------collection_utils.cpp----------------

然后你發(fā)現(xiàn)這個工具類具有通用性，在其他項(xiàng)目中也有類似的工具類的需求，想讓同事也用上你這個工具類，防止重復(fù)造輪子，然后你就把這兩個文件發(fā)給你的同事，此時(shí)聰明的你想起來這樣做有個不好的地方，因?yàn)轫?xiàng)目編譯的時(shí)候，make工具會逐個編譯每個文件生成obj模塊，然后通過連接器，把各個模塊連接起來，然后打包生成一個exe可執(zhí)行鏡像，這樣只要把這個工具類引入任何一個項(xiàng)目，它都要經(jīng)歷編譯到obj的過程，但是對于工具類代碼來說，幾乎是寫好了以后就不怎么變化的東西了，這樣每個工程都編譯一遍，豈不是浪費(fèi)了時(shí)間？而且隨著工具類庫的增加，這種方法的弊端就會越明顯。
那有沒有一種方法，可以讓這些工具類庫代碼只編譯一次，讓連接器在連接的時(shí)候，把已經(jīng)編譯好的函數(shù)直接拷貝過來，縮短項(xiàng)目的構(gòu)建時(shí)間呢？ 答案是肯定的，它就是靜態(tài)鏈接庫。
有了靜態(tài)鏈接庫，其他工程只需要在工程中引入函數(shù)聲明的頭文件，在連接的時(shí)候，把靜態(tài)鏈接庫的庫文件提供出來就可以完成工程的構(gòu)建。其實(shí)靜態(tài)庫很常見，例如我們用的C標(biāo)準(zhǔn)庫中的math.h，如果你包含math.h或stdio.h等頭文件，這些頭文件聲明的函數(shù)實(shí)現(xiàn)不是每次構(gòu)建工程都會把這里的代碼編譯一遍的，他們都是以預(yù)編譯的靜態(tài)鏈接庫的形式提供，在連接的時(shí)候，把我們調(diào)用的函數(shù)代碼指令，從這些庫中拷貝到最終的可執(zhí)行文件中。

1.1. 動態(tài)鏈接庫

我們上面說到的靜態(tài)連接庫是把預(yù)編譯的模塊拷貝到自己的模塊中，然后打包構(gòu)建exe鏡像，這當(dāng)然節(jié)省了編譯器的時(shí)間，但是從某種程度上講，還是有些不足，因?yàn)椋?/p>

1. 在每一個構(gòu)建出的每一個exe鏡像中，都會有同一個函數(shù)的代碼拷貝，造成額外的空間開銷；
2. 當(dāng)這些靜態(tài)庫升級時(shí)，所有的模塊都要重新編譯；

那有沒有一種依賴方式，可以讓程序在編譯時(shí)，僅僅記錄調(diào)用函數(shù)的名稱，函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼放在專門的一個地方，這樣的庫在內(nèi)存中只裝在一份；等到調(diào)用時(shí)，根據(jù)調(diào)用函數(shù)的名稱到庫中查找得到函數(shù)的入口地址呢？當(dāng)然有的，那就是動態(tài)鏈接庫(dll)，顧名思義，這種類型的庫是在程序運(yùn)行時(shí)，需要哪個函數(shù)，就加載對應(yīng)的dll到內(nèi)存中，然后動態(tài)把函數(shù)調(diào)用的符號引用連接到實(shí)際的調(diào)用地址，當(dāng)然這一步是由操作系統(tǒng)完成的啦，自己的程序不需要操心，這個比靜態(tài)庫要節(jié)省空間，但是會存在動態(tài)連接(把符號引用轉(zhuǎn)為直接引用)的過程，對于調(diào)用性能要求較高的函數(shù)，可能會損失性能。

一般在windows系統(tǒng)中，動態(tài)鏈接庫的文件擴(kuò)展名是.dll，靜態(tài)鏈接庫的名稱是.lib，在linux系統(tǒng)中，動態(tài)庫的擴(kuò)展名是.so，靜態(tài)庫的擴(kuò)展名是.a。

2. 使用VisualStudio構(gòu)建演示

VisualStudio 2019版本：16.8.3（社區(qū)版）

2.1. 靜態(tài)庫構(gòu)建演示

創(chuàng)建一個名稱為StaticDynamicLibraryStudy空白解決方案

添加一個靜態(tài)庫項(xiàng)目

項(xiàng)目類型選擇靜態(tài)庫

填入名稱：StaticLibrary,

最終新建好的項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)如下：

我們可以把pch.cpp和StaticLibrary.cpp文件刪掉，添加自己的代碼，舉例如下：

添加一個頭文件，例如sayHello.h，

然后在源文件中新建一個源文件sayHello.cpp，實(shí)現(xiàn)sayHello邏輯，如下：

然后，生成項(xiàng)目，在項(xiàng)目上右鍵，生成：

然后報(bào)錯了，😂如下：

如果遇到此報(bào)錯，只需要在項(xiàng)目上右鍵—>屬性，

然后再次生成就可以了，

當(dāng)然這個目錄是可以改的，項(xiàng)目—>右鍵—>屬性—>配置屬性—>常規(guī)—>輸出目錄，大家可以去改。
然后在解決方案中增加一個測試控制臺項(xiàng)目，名稱叫做StaticLibraryTest，新建項(xiàng)目的過程上面有的，不再贅述。刪除掉多余的注釋，最終得到的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：

因?yàn)镃++中函數(shù)遵守先聲明后使用的原則，為了能在新的項(xiàng)目中使用sayHello函數(shù)，首先需要聲明，因?yàn)檠菔局挥羞@么一個函數(shù)，所以你可以在main函數(shù)之前，直接聲明，

如果需要使用的函數(shù)比較多，也可以直接把頭文件復(fù)制到當(dāng)前項(xiàng)目，然后include之，我覺得后一種比較規(guī)范，我就采用包含頭文件的方式了：

目前我們只是解決了聲明函數(shù)的問題，但是函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼我們還沒有包含進(jìn)來，函數(shù)的實(shí)現(xiàn)代碼在上一步我們生成的StaticLibrary.lib中，如何包含呢？使用#pragma comment預(yù)處理指令，如下所示：

生成項(xiàng)目，然后運(yùn)行試試，

如何設(shè)置當(dāng)前解決方案運(yùn)行那個項(xiàng)目的可執(zhí)行文件呢？解決方案上—>右鍵—> 屬性—>通用屬性—>啟動項(xiàng)目—>單啟動項(xiàng)目，VS設(shè)置太多，自己慢慢摸索吧。

然后就會看到如下輸出：

說明你成功了。nice~
其實(shí)，#pragma comment還可以指定相對路徑，是相對連接器構(gòu)建時(shí)的工作目錄，在VS里，連接器的工作路徑就是項(xiàng)目根路徑，例如，改成如下形式，也是可以編譯運(yùn)行的。

當(dāng)我們需要引入的靜態(tài)庫很多時(shí)，都使用絕對路徑或相對路徑寫難免麻煩，我們可以告訴連接器去哪個目錄下找?guī)煳募?，然后只需要在預(yù)處理指令中放入我們的靜態(tài)庫的名稱即可。VS中提供這種支持，配置方法：項(xiàng)目—>右鍵—>屬性—

>配置屬性—>鏈接器—>常規(guī)—>附加庫目錄

然后把程序改成這樣，也可以運(yùn)行的。當(dāng)然你把lib文件復(fù)制到項(xiàng)目根目錄下，不用添加附加目錄，直接在預(yù)處理指令上寫庫名稱也是可以的。

如果我們這一句也不想寫，可以直接在VS中指定包含哪個庫，操作方法，項(xiàng)目—>右鍵—>屬性—>配置屬性—>鏈接器—>輸入—>附加依賴項(xiàng)

添加我們的庫名稱，這個時(shí)候直接寫庫的名稱，前提是已經(jīng)配置了附加目錄，如果沒有配置附加目錄，這里需要寫全路徑或相對路徑，

然后把程序改成這樣，

也是可以運(yùn)行成功的。

2.2. 動態(tài)庫構(gòu)建演示

還是在當(dāng)前的解決方案里，新建一個項(xiàng)目，項(xiàng)目類型選擇動態(tài)庫，名稱是DynamicLibrary

新建以后是這樣的：

這里的dllMain是dll的入口點(diǎn)，然后我們在添加sayHello.h和sayhello.cpp，只不過頭文件需要加上__declspec

(dllexport)，如下圖：

這個標(biāo)識的意思是，當(dāng)前的sayHello函數(shù)需要從dll導(dǎo)出，相當(dāng)于暴漏給外部的服務(wù)接口。在cpp文件中我們打?。?code>Hello,I am from dynamic library，然后項(xiàng)目—>右鍵—>生成，會生成3個文件：

其中l(wèi)ib文件是動態(tài)庫的導(dǎo)入庫文件，這個文件是讓連接器在連接的時(shí)候，只需要記錄調(diào)用函數(shù)的名稱和在dll中的偏移地址，而不去拷貝其代碼實(shí)現(xiàn)，等到運(yùn)行的時(shí)候，會由操作系統(tǒng)把動態(tài)庫的地址映射到當(dāng)前進(jìn)程的地址空間。
我們現(xiàn)在再添加一個控制臺項(xiàng)目DynamicLibraryTest，在里面進(jìn)行sayHello函數(shù)的聲明，注意聲明時(shí)，要用如下方式：

然后還需要像靜態(tài)庫一樣，使用#progma commen預(yù)處理指令，把lib導(dǎo)入庫文件引入進(jìn)來，具體引入的方法我就不再贅述了，上面有說。最終就像這樣：

然后，工程—>右鍵—>生成，然后運(yùn)行，結(jié)果如下：（這里需要保證你的可執(zhí)行文件和dll在同一目錄，當(dāng)然把dll文件添加到path路徑也是可以的）

這種方式叫做隱式鏈接，調(diào)用函數(shù)時(shí)，程序是如何找到dll中的入口地址的，完全是連接器幫我們做了，那我們能不能手動找到呢？即在程序運(yùn)行時(shí)，動態(tài)的獲取到某個函數(shù)的句柄？ 如果我們只有一個dll文件，沒有導(dǎo)入庫，但是我們知道里里面的函數(shù)聲明，這個時(shí)候我們該怎么調(diào)用呢？下面我們就看看顯式鏈接。
要顯式鏈接，首先需要修改一下原來的動態(tài)庫，VS中新建一個模塊定義文件，項(xiàng)目—>右鍵—>添加—>新建項(xiàng)—>Visual C++ —>代碼—>模塊定義文件(def)

名稱我就叫做DynamicLibrary.def，內(nèi)容如下：

然后，重新生成，在DynamicLibraryTest項(xiàng)目的main函數(shù)中，寫上如下代碼：

然后，重新生成，運(yùn)行，有點(diǎn)像Java的反射，結(jié)果圖我就不貼了。LoadLibrary中的路徑可以只使用dll的名稱，前提是dll必須在可執(zhí)行文件同級目錄或在path路徑中。

3. 總結(jié)

以上就是靜態(tài)庫和動態(tài)庫的所有內(nèi)容了，本文只是在Windows平臺進(jìn)行演示，后續(xù)有空會增加在Linux平臺的演示，一步一步教會你，源碼已上傳Gitee碼云倉庫，編輯倉促，如有發(fā)現(xiàn)錯誤，請大家不吝賜教。

到此這篇關(guān)于VisualStudio2019構(gòu)建C/C++靜態(tài)庫和動態(tài)庫dll的問題 附源碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)VisualStudio2019 dll動態(tài)庫內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論