【开源】Delphi中DLL的创建和使用

阿杰 · 发表于 2009-7-26 12:12:03

一为什么要使用动态链接库（DLL） 提起DLL您一定不会陌生，在Windows中有着大量的以DLL为后缀的文件，它们是保证Windows正常运行和维护升级的重要保证。（举个例子，笔者的Win95 System目录下尽有500多个DLL文件。）其实，DLL是一种特殊的可执行文件。说它特殊主要是因为一般它都不能直接运行，需要宿主程序比如*.EXE程序或其他DLL的动态调用才能够使用。简单的说，在通常情况下DLL是经过编译的函数和过程的集合。 使用DLL技术主要有以下几个原因： 1、减小可执行文件大小。 DLL技术的产生有很大一部分原因是为了减小可执行文件的大小。当操作系统进入Windows时代后，其大小已经达到几十兆乃至几百兆。试想如果还是使用DOS时代的单执行文件体系的话一个可执行文件的大小可能将达到数十兆，这是大家都不能接受的。解决的方法就是采用动态链接技术将一个大的可执行文件分割成许多小的可执行程序。 2、实现资源共享。 这里指的资源共享包括很多方面，最多的是内存共享、代码共享等等。早期的程序员经常碰到这样的事情，在不同的编程任务中编写同样的代码。这种方法显然浪费了很多时间，为了解决这个问题人们编写了各种各样的库。但由于编程语言和环境的不同这些库一般都不能通用，而且用户在运行程序时还需要这些库才行，极不方便。DLL的出现就像制定了一个标准一样，使这些库有了统一的规范。这样一来，用不同编程语言的程序员可以方便的使用用别的编程语言编写的DLL。另外，DLL还有一个突出的特点就是在内存中只装载一次，这一点可以节省有限的内存，而且可以同时为多个进程服务。 3、便于维护和升级。 细心的朋友可能发现有一些DLL文件是有版本说明的。（查看DLL文件的属性可以看到，但不是每一个DLL文件都有）这是为了便于维护和升级。举个例子吧，早期的Win95中有一个BUG那就是在闰年不能正确显示2月29日这一天。后来，Microsoft发布了一个补丁程序纠正了这个BUG。值得一提的是，我们并没有重装Win95，而是用新版本的DLL代替了旧版本的DLL。（具体是哪一个DLL文件笔者一时想不起来了。）另一个常见的例子是驱动程序的升级。例如，著名的DirectX就多次升级，现在已经发展到了6.0版了。更妙的是，当我们试图安装较低版本的DLL时，系统会给我们提示，避免人为的操作错误。例如我们升级某硬件的驱动程序时，经常碰到Windows提示我们当前安装的驱动程序比原来的驱动程序旧。 4、比较安全。 这里说的安全也包括很多方面。比如，DLL文件遭受病毒的侵害机率要比普通的EXE文件低很多。另外，由于是动态链接的，这给一些从事破坏工作的“高手”们多少带来了一些反汇编的困难。 二在Delphi中编写DLL 注意：在这里笔者假定读者使用的是Delphi 3或Delphi 4开场白说了那么多，总该言归正传了。编写DLL其实也不是一件十分困难的事，只是要注意一些事项就够了。为便于说明，我们先举一个例子。 library Delphi; uses SysUtils, Classes; function TestDll(i:integer):integer;stdcall; begin Result:=i; end; exports TestDll; begin end. 上面的例子是不是很简单？熟悉Delphi的朋友可以看出以上代码和一般的Delphi程序的编写基本是相同的，只是在TestDll函数后多了一个stdcall参数并且用exports语句声明了TestDll函数。只要编译上面的代码，就可以得到一个名为Delphi.dll的动态链接库。现在，让我们来看看有哪些需要注意的地方。一、在DLL中编写的函数或过程都必须加上stdcall调用参数。在Delphi 1或Delphi 2环境下该调用参数是far。从Delphi 3以后将这个参数变为了stdcall，目的是为了使用标准的Win32参数传递技术来代替优化的register参数。忘记使用stdcall参数是常见的错误，这个错误不会影响DLL的编译和生成，但当调用这个DLL时会发生很严重的错误，导致操作系统的死锁。原因是register参数是Delphi的默认参数。 二、所写的函数和过程应该用exports语句声明为外部函数。 正如大家看到的，TestDll函数被声明为一个外部函数。这样做可以使该函数在外部就能看到，具体方法是单激鼠标右键用“快速查看（Quick View）”功能查看该DLL文件。（如果没有“快速查看”选项可以从Windows CD上安装。）TestDll函数会出现在Export Table栏中。另一个很充分的理由是，如果不这样声明，我们编写的函数将不能被调用，这是大家都不愿看到的。 三、当使用了长字符串类型的参数、变量时要引用ShareMem。 Delphi中的string类型很强大，我们知道普通的字符串长度最大为256个字符，但Delphi中string类型在默认情况下长度可以达到2G。（对，您没有看错，确实是两兆。）这时，如果您坚持要使用string类型的参数、变量甚至是记录信息时，就要引用ShareMem单元，而且必须是第一个引用的。既在uses语句后是第一个引用的单元。如下例： uses ShareMem, SysUtils, Classes; 还有一点，在您的工程文件（*.dpr）中而不是单元文件（*.pas）中也要做同样的工作，这一点Delphi自带的帮助文件没有说清楚，造成了很多误会。不这样做的话，您很有可能付出死机的代价。避免使用string类型的方法是将string类型的参数、变量等声明为Pchar或ShortString（如：s:string[10]）类型。同样的问题会出现在当您使用了动态数组时，解决的方法同上所述。 三在Delphi中静态调用DLL 调用一个DLL比写一个DLL要容易一些。首先给大家介绍的是静态调用方法，稍后将介绍动态调用方法，并就两种方法做一个比较。同样的，我们先举一个静态调用的例子。 unit Unit1; interface uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls; type TForm1 = class(TForm) Edit1: TEdit; Button1: TButton; procedure Button1Click(Sender: TObject); private { Private declarations } public { Public declarations } end; var Form1: TForm1; implementation {$R *.DFM} //本行以下代码为我们真正动手写的代码 function TestDll(i:integer):integer;stdcall; external ’Delphi.dll’; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin Edit1.Text:=IntToStr(TestDll(1)); end; end. 上面的例子中我们在窗体上放置了一个编辑框（Edit）和一个按钮（Button），并且书写了很少的代码来测试我们刚刚编写的Delphi.dll。大家可以看到我们唯一做的工作是将TestDll函数的说明部分放在了implementation中，并且用external语句指定了Delphi.dll的位置。（本例中调用程序和Delphi.dll在同一个目录中。）让人兴奋的是，我们自己编写的TestDll函数很快被Delphi认出来了。您可做这样一个实验：输入“TestDll（”，很快Delphi就会用fly-by提示条提示您应该输入的参数是什么，就像我们使用Delphi中定义的其他函数一样简单。注意事项有以 下一些： 一、调用参数用stdcall。 和前面提到的一样，当引用DLL中的函数和过程时也要使用stdcall参数，原因和前面提到的一样。 二、用external语句指定被调用的DLL文件的路径和名称。 正如大家看到的，我们在external语句中指定了所要调用的DLL文件的名称。没有写路径是因为该DLL文件和调用它的主程序在同一目录下。如果该DLL文件在C:\，则我们可将上面的引用语句写为external ’C:\Delphi.dll’。注意文件的后缀.dll必须写上。 三、不能从DLL中调用全局变量。 如果我们在DLL中声明了某种全局变量，如：var s:byte 。这样在DLL中s这个全局变量是可以正常使用的，但s不能被调用程序使用，既s不能作为全局变量传递给调用程序。不过在调用程序中声明的变量可以作为参数传递给DLL。 四、被调用的DLL必须存在。 这一点很重要，使用静态调用方法时要求所调用的DLL文件以及要调用的函数或过程等等必须存在。如果不存在或指定的路径和文件名不正确的话，运行主程序时系统会提示“启动程序时出错”或“找不到*.dll文件”等运行错误。 四在Delphi中动态调用DLL 动态调用DLL相对复杂很多，但非常灵活。为了全面的说明该问题，这次我们举一个调用由C++编写的DLL的例子。首先在C++中编译下面的DLL源程序。 #include extern ”C” _declspec(dllexport) int WINAPI TestC(int i) { return i; } 编译后生成一个DLL文件，在这里我们称该文件为Cpp.dll，该DLL中只有一个返回整数类型的函数TestC。为了方便说明，我们仍然引用上面的调用程序，只是将原来的Button1Click过程中的语句用下面的代码替换掉了。 procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); type TIntFunc=function(i:integer):integer;stdcall; var Th:Thandle; Tf:TIntFunc; Tp:TFarProc; begin Th:=LoadLibrary(’Cpp.dll’); {装载DLL} if Th>0 then try Tp:=GetProcAddress(Th,PChar(’TestC’)); if Tp<>nil then begin Tf:=TIntFunc(Tp); Edit1.Text:=IntToStr(Tf(1)); {调用TestC函数} end else ShowMessage(’TestC函数没有找到’); finally FreeLibrary(Th); {释放DLL} end else ShowMessage(’Cpp.dll没有找到’); end; 大家已经看到了，这种动态调用技术很复杂，但只要修改参数，如修改LoadLibrary(’Cpp.dll’)中的DLL名称为’Delphi.dll’就可动态更改所调用的DLL。 一、定义所要调用的函数或过程的类型。 在上面的代码中我们定义了一个TIntFunc类型，这是对应我们将要调用的函数TestC的。在其他调用情况下也要做同样的定义工作。并且也要加上stdcall调用参数。 二、释放所调用的DLL。 我们用LoadLibrary动态的调用了一个DLL，但要记住必须在使用完后手动地用FreeLibrary将该DLL释放掉，否则该DLL将一直占用内存直到您退出Windows或关机为止。 现在我们来评价一下两种调用DLL的方法的优缺点。静态方法实现简单，易于掌握并且一般来说稍微快一点，也更加安全可靠一些；但是静态方法不能灵活地在运行时装卸所需的DLL，而是在主程序开始运行时就装载指定的DLL直到程序结束时才释放该DLL，另外只有基于编译器和链接器的系统（如Delphi）才可以使用该方法。动态方法较好地解决了静态方法中存在的不足，可以方便地访问DLL中的函数和过程，甚至一些老版本DLL中新添加的函数或过程；但动态方法难以完全掌握，使用时因为不同的函数或过程要定义很多很复杂的类型和调用方法。对于初学者，笔者建议您使用静态方法，待熟练后再使用动态调用方法。 五使用DLL的实用技巧 一、编写技巧。 1 、为了保证DLL的正确性，可先编写成普通的应用程序的一部分，调试无误后再从主程序中分离出来，编译成DLL。 2 、为了保证DLL的通用性，应该在自己编写的DLL中杜绝出现可视化控件的名称，如：Edit1.Text中的Edit1名称；或者自定义非Windows定义的类型，如某种记录。 3 、为便于调试，每个函数和过程应该尽可能短小精悍，并配合具体详细的注释。 4 、应多利用try-finally来处理可能出现的错误和异常，注意这时要引用SysUtils单元。 5 、尽可能少引用单元以减小DLL的大小，特别是不要引用可视化单元，如Dialogs单元。例如一般情况下，我们可以不引用Classes单元，这样可使编译后的DLL减小大约16Kb。 二、调用技巧。 1 、在用静态方法时，可以给被调用的函数或过程更名。在前面提到的C++编写的DLL例子中，如果去掉extern ”C”语句，C++会编译出一些奇怪的函数名，原来的TestC函数会被命名为@TestC$s等等可笑的怪名字，这是由于C++采用了C++ name mangling技术。这个函数名在Delphi中是非法的，我们可以这样解决这个问题： 改写引用函数为 function TestC(i:integer):integer;stdcall; external ’Cpp.dll’;name ’@TestC$s’; 其中name的作用就是重命名。 2 、可把我们编写的DLL放到Windows目录下或者Windows\system目录下。这样做可以在external语句中或LoadLibrary语句中不写路径而只写DLL的名称。但这样做有些不妥，这两个目录下有大量重要的系统DLL，如果您编的DLL与它们重名的话其后果简直不堪设想，况且您的编程技术还不至于达到将自己编写的DLL放到系统目录中的地步吧！ 三、调试技巧。 1 、我们知道DLL在编写时是不能运行和单步调试的。有一个办法可以，那就是在Run|parameters菜单中设置一个宿主程序。在Local页的Host Application栏中添上宿主程序的名字就可进行单步调试、断点观察和运行了。 2 、添加DLL的版本信息。开场白中提到了版本信息对于DLL是很重要的，如果包含了版本信息，DLL的大小会增加2Kb。增加这么一点空间是值得的。很不幸我们如果直接使用Project|options菜单中Version选项是不行的，这一点Delphi的帮助文件中没有提到，经笔者研究发现，只要加一行代码就可以了。如下例： library Delphi; uses SysUtils, Classes; {$R *.RES} //注意，上面这行代码必须加在这个位置 function TestDll(i:integer):integer;stdcall; begin Result:=i; end; exports TestDll; begin end. 3 、为了避免与别的DLL重名，在给自己编写的DLL起名字的时候最好采用字符数字和下划线混合的方式。如：jl_try16.dll。 4 、如果您原来在Delphi 1或Delphi 2中已经编译了某些DLL的话，您原来编译的DLL是16位的。只要将源代码在新的Delphi 3或Delphi 4环境下重新编译，就可以得到32位的DLL了。 [后记]：除了上面介绍的DLL最常用的使用方法外，DLL还可以用于做资源的载体。例如，在Windows中更改图标就是使用的DLL中的资源。另外，熟练掌握了DLL的设计技术，对使用更为高级的OLE、COM以及ActiveX编程都有很多益处。

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阿杰 · 发表于 2009-7-26 12:23:14

Windows 的执行文件可以划分为两种形式程序和动态连接库（DLLs）。一般程序运行是用.EXE文件，但应用程序有时也可以调用存储在DLL 中的函数。      当我们调用Windows 中的API 函数的时候，实际上就是调用存储在DLL 中的函数。      在如下几种情况下，调用DLL 是合理的：      1）不同的程序使用相同的DLL ，这样只需要将DLL 在内存中装载一次，节省了内存的开销。      2）当某些内容需要升级的时候，如果使用DLL 只需要改变DLL 就可以了，而不需要把整个程序都进行变动。      3）由于DLL 是独立于语言的，所以，当不同语言习惯的人共同开发一个大型项目的时候，使用DLL 便于程序系统的交流，当然，Delphi开发的DLL 也可以在诸如Visual BASIC，C++ 等系统中使用。      下面通过几个例子，说明Delphi开发动态连接库的方法和规范。   
     第一节动态连接库的构建和调用方法
     一、动态连接库构建      File---New---Other---DLL Wizard      这就创建了一个动态连接库的基本模块      library Project2;      uses        SysUtils,        Classes;    {$R *.res}      begin      end.
     把工程名改为Mydll，并写入必要的函数
     library mydll;      uses        SysUtils,Classes,Dialogs,windows;
     function Triple(N:Integer):integer;stdcall;      begin        result:=N+3;      end;
     function Double(N:Integer):integer;stdcall;      begin        result:=N+2;      end;
     function Triple1(N:Integer):integer;stdcall;      begin        showmessage('计算N+3');        result:=N+3;      end;
     function Double1(N:Integer):integer;stdcall;      begin        messagebox(0,'计算N+2','计算N+2',mb_ok);        result:=N+2;      end;
   exports      Triple name 'Tr',      Double name 'Do',      Triple1 name 'TrM',      Double1 name 'DoM';
     Triple,Double,Triple1,Double1;
   {$R *.RES}
   begin    end.
     其中函数：Triple：把传入值加三                Double：把传入值加二                Triple1：把传入值加三并显示提示                Double1：把传入值加二并显示提示
     从这个例子中可以看出DLL 程序的几个规则：      1）在DLL 程序中，输出函数必须被声明为stdcall，以使用标准的Win32 参数传递技术来代替优化的Register。（说明：在Delphi中Register方式是缺省的调用约定，这个约定尽量采用寄存器来传递参数，传递次序从左到右，最多可用到3个CPU 的寄存器，如果参数多于3 个，剩下的就通过栈来传送，使用寄存器传送可保证参数传递的速度最快。      而stdcall 方式是通过Windows 的标准调用来传递参数，传递秩序从左到右，这种方式适合调用Windows 的API ，在DLL 中，当然要使用这种方式）。      2）所有的输出函数都必须列在exports子句下面，这使的子例程在DLL外部就可以看到。
   exports      Triple name 'Tr',      Double name 'Do',      Triple1 name 'TrM',      Double1 name 'DoM';          列出了用户使用这个函数的接口名字。虽然别名不是必须的，但最好给个别名，以便用户程序更容易找到这个函数，同时还要指出，Delphi 6.0取消了Delphi 5.0中允许使用的index ，如果还用Index来指明接口名字，Delphi 6.0中将提示错误。      实例中给出了两种提示方法，主要想说明一个问题：      showmessage('')，是VCL 提供的函数，由于多次编译VCL，做出的程序会比较大。      而messagebox(0,'','',mb_ok)   是Windows提供的API 函数，做出的程序会比较小。      这就是说，编写DLL 程序的时候，要尽量避免多次编译VCL 。作为一个实例，这里把两种方法都列出来了。      保存      编译：Projrct---Build Mydll      这就完成了一个简单的动态连接库的编写。
     二、动态连接库的调用      首先在implementation下做调用声明
const    gdi32='mydll.dll'; function triple(n:integer):integer;stdcall;external gdi32 name 'Tr'; function Double(N:Integer):integer;stdcall;external gdi32 name 'Do'; function triple1(n:integer):integer;stdcall;external gdi32 name 'TrM'; function Double1(N:Integer):integer;stdcall;external gdi32 name 'DoM';
     以后程序中就可以作为普通的函数使用了，例如：
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var N:integer; begin    N:=updown1.position;    edit1.text:=inttostr(triple(N)); end;
     第二节 DLL 中的Delphi窗体      一、在DLL 中放置窗的的方法      在DLL 中，除了放置标准的函数和过程以外，也可以放置已经做好的的delphi窗体，也可以把做好的窗体供其它程序使用，方法是：    1）首先按普通方法制作窗体，不过在interface区域，对接口函数做如下声明    function Createform(capt:string):string;stdcall;    2）在implementation下加入接口函数 function Createform(capt:string):string;stdcall; var   Form1: TForm1; begin    form1:=Tform1.Create(application);    form1.show;    form1.caption:=capt; end;
   3）制作DLL 动态连接库，但要声明： uses    unit1 in 'unit1.pas'; exports {写入接口标示符} Createform name 'Myform';
   4）调用窗体的程序按普通方法制作，但是在implementation下首先声明要调用的DLL函数 const    gdi32='myFormdll.dll';    function Createform(capt:string):string;stdcall;external gdi32 name 'Myform';
procedure TForm3.Button1Click(Sender: TObject); var n,m:string; begin    m:='我的窗体';    Createform(m);var n,m:string; end;
     二、DLL 中的调用窗体时的数据传递          在窗体调用时，可以用普通的函数方法传递数据，下面举个例子。      1）建立窗体      做一个改变颜色窗体，放在DLL 中，可以用普通的方法来做，但要作如下声明：      function mycolor(col:longint):longint;stdcall;      function Getcolor:longint;stdcall;      其中，mycolor为构造窗体；Getcolor为传递颜色数据。      在implementation区声明一个窗体内全局的变量      var color1:longint;      下面写出相应的程序
function mycolor(col:longint):longint;stdcall; var   Form1: TForm1; begin    form1:=Tform1.Create(application);    form1.show;    form1.panel1.Color:=col;    form1.edit1.Text:=inttostr(form1.panel1.Color);    result:=color1; end;
function Getcolor:longint;stdcall; begin    result:=color1; end;
procedure TForm1.ScrollBar1Change(Sender: TObject); begin    panel2.Color:=RGB(ScrollBar1.Position,ScrollBar2.Position,ScrollBar3.Position);    edit2.Text:=inttostr(panel2.Color);    color1:=panel2.Color; end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin    Free;   //析构Form1 end;
     2）建立动态连接库      运行成功后，再建立动态连接库： library FormDLL;
{从文件调入} uses    unit1 in 'unit1.pas'; exports
{写入接口标示符} Mycolor name 'My', Getcolor name 'Get';
begin end.
     3）建立调用的程序      首先声明要调用的DLL函数
const    gdi32='formDll.dll';    function Mycolor(col:longint):longint;stdcall;external gdi32 name 'My';    function Getcolor:longint;stdcall;external gdi32 name 'Get';
     然后写出相应的程序
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin    Mycolor(color); end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin    color:=getcolor; end;
     我们可以看到，在改变颜色的窗体中做了颜色变化后，当前窗体的颜色将发生变化。

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