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Delphi中動態(tài)鏈接庫2種調(diào)用方式的比較

[摘要]摘要:本文闡述了Windows環(huán)境下動態(tài)鏈接庫的概念和特點,對靜態(tài)調(diào)用和動態(tài)調(diào)用兩種調(diào)用方式作出了比較,并給出了Delphi中應(yīng)用動態(tài)鏈接庫的實例! ∫、動態(tài)鏈接庫的概念  動態(tài)鏈接庫(Dynam...
摘要:本文闡述了Windows環(huán)境下動態(tài)鏈接庫的概念和特點,對靜態(tài)調(diào)用和動態(tài)調(diào)用兩種調(diào)用方式作出了比較,并給出了Delphi中應(yīng)用動態(tài)鏈接庫的實例。

  一、動態(tài)鏈接庫的概念

  動態(tài)鏈接庫(Dynamic Link Library,縮寫為DLL)是一個可以被其它應(yīng)用程序共享的程序模塊,其中封裝了一些可以被共享的例程和資源。動態(tài)鏈接庫文件的擴展名一般是dll,也有可能是drv、sys和fon,它和可執(zhí)行文件(exe)非常類似,區(qū)別在于DLL中雖然包含了可執(zhí)行代碼卻不能單獨執(zhí)行,而應(yīng)由Windows應(yīng)用程序直接或間接調(diào)用。

  動態(tài)鏈接是相對于靜態(tài)鏈接而言的。所謂靜態(tài)鏈接是指把要調(diào)用的函數(shù)或者過程鏈接到可執(zhí)行文件中,成為可執(zhí)行文件的一部分。換句話說,函數(shù)和過程的代碼就在程序的exe文件中,該文件包含了運行時所需的全部代碼。當多個程序都調(diào)用相同函數(shù)時,內(nèi)存中就會存在這個函數(shù)的多個拷貝,這樣就浪費了寶貴的內(nèi)存資源。而動態(tài)鏈接所調(diào)用的函數(shù)代碼并沒有被拷貝到應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件中去,而是僅僅在其中加入了所調(diào)用函數(shù)的描述信息(往往是一些重定位信息)。僅當應(yīng)用程序被裝入內(nèi)存開始運行時,在Windows的管理下,才在應(yīng)用程序與相應(yīng)的DLL之間建立鏈接關(guān)系。當要執(zhí)行所調(diào)用DLL中的函數(shù)時,根據(jù)鏈接產(chǎn)生的重定位信息,Windows才轉(zhuǎn)去執(zhí)行DLL中相應(yīng)的函數(shù)代碼。

  一般情況下,如果一個應(yīng)用程序使用了動態(tài)鏈接庫,Win32系統(tǒng)保證內(nèi)存中只有DLL的一份復制品,這是通過內(nèi)存映射文件實現(xiàn)的。DLL首先被調(diào)入Win32系統(tǒng)的全局堆棧,然后映射到調(diào)用這個DLL的進程地址空間。在Win32系統(tǒng)中,每個進程擁有自己的32位線性地址空間,如果一個DLL被多個進程調(diào)用,每個進程都會收到該DLL的一份映像。與16位Windows不同,在Win32中DLL可以看作是每個進程自己的代碼。

  二、動態(tài)鏈接庫的優(yōu)點

  1. 共享代碼、資源和數(shù)據(jù)

   使用DLL的主要目的就是為了共享代碼,DLL的代碼可以被所有的Windows應(yīng)用程序共享。

  2. 隱藏實現(xiàn)的細節(jié)

   DLL中的例程可以被應(yīng)用程序訪問,而應(yīng)用程序并不知道這些例程的細節(jié)。

  3. 拓展開發(fā)工具如Delphi的功能

  由于DLL是與語言無關(guān)的,因此可以創(chuàng)建一個DLL,被C++、VB或任何支持動態(tài)鏈接庫的語言調(diào)用。這樣如果一種語言存在不足,就可以通過訪問另一種語言創(chuàng)建的DLL來彌補。

  三、動態(tài)鏈接庫的實現(xiàn)方法

  1. Load-time Dynamic Linking

  這種用法的前提是在編譯之前已經(jīng)明確知道要調(diào)用DLL中的哪幾個函數(shù),編譯時在目標文件中只保留必要的鏈接信息,而不含DLL函數(shù)的代碼;當程序執(zhí)行時,利用鏈接信息加載DLL函數(shù)代碼并在內(nèi)存中將其鏈接入調(diào)用程序的執(zhí)行空間中,其主要目的是便于代碼共享。

  2. Run-time Dynamic Linking

  這種方式是指在編譯之前并不知道將會調(diào)用哪些DLL函數(shù),完全是在運行過程中根據(jù)需要決定應(yīng)調(diào)用哪個函數(shù),并用LoadLibrary和GetProcAddress動態(tài)獲得DLL函數(shù)的入口地址。
四、DLL的兩種調(diào)用方式在Delphi中的比較

  編寫DLL的目的是為了輸出例程供其他程序調(diào)用,因此在DLL的工程文件中要把輸出的例程用Exports關(guān)鍵字引出。在調(diào)用DLL的應(yīng)用程序中,需要聲明用到的DLL中的方法,聲明格式要和DLL中的聲明一樣。訪問DLL中的例程有靜態(tài)調(diào)用和動態(tài)調(diào)用兩種方式。靜態(tài)調(diào)用方式就是在單元的Interface部分用External指示字列出要從DLL中引入的例程;動態(tài)調(diào)用方式就是通過調(diào)用Windows的API包括LoadLibrary函數(shù)、GetProcAddress函數(shù)以及FreeLibrary函數(shù)動態(tài)的引入DLL中的例程。

  靜態(tài)調(diào)用方式所需的代碼較動態(tài)調(diào)用方式所需的少,但存在著一些不足,一是如果要加載的DLL不存在或者DLL中沒有要引入的例程,這時候程序就自動終止運行;二是DLL一旦加載就一直駐留在應(yīng)用程序的地址空間,即使DLL已不再需要了。動態(tài)調(diào)用方式就可解決以上問題,它在需要用到DLL的時候才通過LoadLibrary函數(shù)引入,用完后通過FreeLibrary函數(shù)從內(nèi)存中卸載,而且通過調(diào)GetProcAddress函數(shù)可以指定不同的例程。最重要的是,如果指定的DLL出錯,至多是API調(diào)用失敗,不會導致程序終止。以下將通過具體的實例說明說明這調(diào)用方式的使用方法。

  1. 靜態(tài)調(diào)用方式

  示例程序創(chuàng)建了一個DLL,其中僅包含一個求兩個整數(shù)的和的函數(shù),在主程序中輸入兩個整數(shù),通過調(diào)用該DLL,即可求出兩個整數(shù)的和,如圖1所示。


圖1 DLL的靜態(tài)調(diào)用



  該DLL的程序代碼如下:

library AddNum;
uses
SysUtils,
Classes;

{$R *.res}

function AddNumber(Num1,Num2:integer):integer;stdcall; //定義求和函數(shù)
 begin
  result:=Num1+Num2;
 end;
  exports
  AddNumber; //引出求和函數(shù)
 begin
end.

  主程序在調(diào)用該DLL時,首先在interface部分聲明要調(diào)用的函數(shù):

function AddNum(Num1,Num2:integer):integer;stdcall;external 'AddNum.dll'
name 'AddNumber';

  然后在按鈕控件的事件中寫入如下代碼:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
 Number1,Number2:integer;
 Sum:integer;
begin
 Number1:=strtoint(Edit1.Text);
 Number2:=strtoint(Edit2.Text);
 Sum:=AddNum(Number1,Number2); //調(diào)用求和函數(shù)計算結(jié)果
 Edit3.Text:=inttostr(Sum);
end;
2.動態(tài)調(diào)用方式

  這個示例程序創(chuàng)建了一個顯示日期的DLL,其中包含一個窗體,如圖2所示。


圖2 DLL的動態(tài)調(diào)用



  程序中定義了一個ShowCalendar函數(shù),返回在這個窗體中設(shè)定的日期。函數(shù)定義如下:

function ShowCalendar(AHandle: THandle; ACaption: String): TDateTime;
var
 DLLForm: TDLLForm;
begin
 Application.Handle := AHandle;
 DLLForm := TDLLForm.Create(Application); //創(chuàng)建并顯示窗體
 try
  DLLForm.Caption := ACaption;
  DLLForm.ShowModal; //顯示方式為模式化
  Result := DLLForm.calDLLCalendar.CalendarDate; //返回設(shè)定日期
 finally
  DLLForm.Free; //用完后卸載該窗體
 end;
end;

  在DLL的工程文件中用exports ShowCalendar; 語句引出該函數(shù)。下面通過一個簡單的應(yīng)用程序測試一下該DLL文件。新建一個工程文件,在窗體中放置一個Label控件和一個按鈕控件,在按鈕控件的OnClick事件中編寫如下代碼:

procedure TMainForm.Button1Click(Sender: TObject);
var
 OneHandle : THandle; //定義一個句柄變量
begin
 OneHandle := LoadLibrary('Clendar.dll'); //動態(tài)載入DLL,并返回其句柄
 try
  if OneHandle <> 0 then //如果載入成功則獲取ShowCalendar函數(shù)的地址
   @ShowCalendar := GetProcAddress(OneHandle, 'ShowCalendar');
   if not (@ShowCalendar = nil) then
    //如果找到該函數(shù)則在主窗體的Label1中顯示DLL窗體中設(shè)定的日期
    Label1.Caption := DateToStr(ShowCalendar(Application.Handle, Caption))
   else
    RaiseLastWin32Error;
 finally
  FreeLibrary(OneHandle); //調(diào)用完畢收回DLL占用的資源
 end;
end;

  從以上程序中可以看到DLL的動態(tài)調(diào)用方式比靜態(tài)調(diào)用方式的優(yōu)越之處。DLL例程在用到時才被調(diào)入,用完后就被卸載,大大減少了系統(tǒng)資源的占用。在調(diào)用LoadLibrary函數(shù)時可以明確指定DLL的完整路徑,如果沒有指定路徑,運行時首先查找應(yīng)用程序載入的目錄,然后是Windows系統(tǒng)的System目錄和環(huán)境變量Path設(shè)定的路徑。

  五、結(jié)束語

  由于動態(tài)鏈接庫可以實現(xiàn)代碼和資源的共享,大大減少系統(tǒng)資源的占用,因此在當今的應(yīng)用程序開發(fā)中起著非常重要的作用。Delphi是現(xiàn)今流行的應(yīng)用軟件開發(fā)工具,本文就如何在Delphi中使用動態(tài)鏈接庫給出了一定程度上的闡述。