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VC++動(dòng)態(tài)鏈接庫編程之DLL典型實(shí)例
動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL實(shí)現了庫的共享,體現了代碼重用的思想。我們可以把廣泛的、具有共性的、能夠多次被利用的函數和類(lèi)定義在庫中。這樣,在再次使用這些函數和類(lèi)的時(shí)候,就不再需要重新添加與這些函數和類(lèi)相關(guān)的代碼。具有共性的問(wèn)題大致有哪些呢?筆者歸納如下:


 ?。?)通用的算法

  圖像處理、視頻音頻解碼、壓縮與解壓縮、加密與解密通常采用某些特定的算法,這些算法較固定且在這類(lèi)程序中往往經(jīng)常被使用。

 ?。?)純資源DLL

  我們可以從DLL中獲取資源,對于一個(gè)支持多種語(yǔ)言的應用程序而言,我們可以判斷操作系統的語(yǔ)言,并自動(dòng)為應用程序加載與OS對應的語(yǔ)言。這是多語(yǔ)言支持應用程序的一般做法。

 ?。?)通信控制DLL

  串口、網(wǎng)口的通信控制函數如果由DLL提供則可以使應用程序輕松不少。在工業(yè)控制、modem程序甚至socket通信中,經(jīng)常使用通信控制DLL。

  本節將給出DLL的三個(gè)典型應用實(shí)例。

  7.1 算法DLL

  我們直接用讀者的一個(gè)提問(wèn)作為例子。

  宋寶華先生,您好!

  我在dev.yesky.com上看到你連載的《VC++動(dòng)態(tài)鏈接庫編程》,覺(jué)得非常好。我以前主要是用Delphi的,C/C++學(xué)過(guò),對Win32和VCL比較熟悉,但是沒(méi)有接觸過(guò)VC++,對MFC很陌生。這段時(shí)間和一個(gè)同學(xué)合作做光學(xué)成像的計算機模擬,用到傅立葉變換,手里面有例程是VC++寫(xiě)的。我們的界面是用Delphi開(kāi)發(fā),需要將其傅立葉變換功能提出做一個(gè)DLL供Delphi調用??嘤诓欢甅FC,試了很多方法,都不成功,最后只得采用折衷方案,簡(jiǎn)單修改一下程序,傳一個(gè)參數進(jìn)去,當作exe來(lái)調用,才沒(méi)有耽擱后續進(jìn)程。

  ……

  謝謝!

        致

  禮!

         某某

  學(xué)習過(guò)較高級別數學(xué)(概率統計與隨機過(guò)程)、信號與線(xiàn)性系統及數字信號處理的讀者應該知道,傅立葉變換是一種在信號分析中常用的算法,用于時(shí)域和頻域的相互轉換。FFT變換算法通用而有共性,我們適宜把它集成在一個(gè)DLL中。

  隨后,這位讀者提供了這樣的一個(gè)函數:

/* 函數名稱(chēng):FFT()
* 參數:
* complex<double> * TD - 指向時(shí)域數組的指針
* complex<double> * FD - 指向頻域數組的指針
* r -2的冪數,即迭代次數
* 返回值: 無(wú)。
* 說(shuō)明:該函數用來(lái)實(shí)現快速傅立葉變換
*/

void FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r)
{
 LONG count; // 傅立葉變換點(diǎn)數
 int i,j,k; // 循環(huán)變量
 int bfsize,p; // 中間變量
 double angle; // 角度
 complex<double> *W,*X1,*X2,*X;
 count = 1 << r; //傅立葉變換點(diǎn)數

 // 分配運算所需存儲器

 W = new complex<double>[count / 2];
 X1 = new complex<double>[count];
 X2 = new complex<double>[count];

 // 計算加權系數

 for(i = 0; i < count / 2; i++)
 {
  angle = -i * PI * 2 / count;
  W[i] = complex<double> (cos(angle), sin(angle));
 }

 // 將時(shí)域點(diǎn)寫(xiě)入X1

 memcpy(X1, TD, sizeof(complex<double>) * count);

 // 采用蝶形算法進(jìn)行快速傅立葉變換

 for(k = 0; k < r; k++)
 {
  for(j = 0; j < 1 << k; j++)
  {
   bfsize = 1 << (r-k);
   for(i = 0; i < bfsize / 2; i++)
   {
    p = j * bfsize;
    X2[i + p] = X1[i + p] + X1[i + p + bfsize / 2];
    X2[i + p + bfsize / 2] = (X1[i + p] - X1[i + p + bfsize / 2]) * W[i * (1<<k)];
   }
  }
  X = X1;
  X1 = X2;
  X2 = X;
 }

 // 重新排序

 for(j = 0; j < count; j++)
 {
  p = 0;
  for(i = 0; i < r; i++)
  {
   if (j&(1<<i))
   {
    p+=1<<(r-i-1);
   }
  }
  FD[j]=X1[p];
 }

 // 釋放內存

 delete W;
 delete X1;
 delete X2;
}

  既然有了FFT這個(gè)函數,我們要把它做在DLL中,作為DLL的一個(gè)接口將是十分簡(jiǎn)單的,其步驟如下:

 ?。?)利用MFC向導建立一個(gè)非MFC DLL;

 ?。?)在工程中添加fft.h和fft.cpp兩個(gè)文件;

  fft.h的源代碼為:

#ifndef FFT_H
#define FFT_H

#include <complex>

using namespace std;
extern "C" void __declspec(dllexport) __stdcall FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r);

#define PI 3.1415926
#endif

fft.cpp的源代碼為:

/* 文件名:fft.cpp */

#include "fft.h"
void __stdcall FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r)
{
 …//讀者提供的函數代碼
}

  在任何編程語(yǔ)言中使用Win32 API LoadLibrary都可以加載這個(gè)DLL,而使用GetProcAddress(hDll, "FFT")則可以獲得函數FFT的地址,讀者所提到的Delphi當然也不例外。

  這個(gè)DLL中有兩點(diǎn)需要注意:

 ?。?)使用extern "C"修飾函數聲明,否則,生成的DLL只能供C++調用;

 ?。?)使用__stdcall修飾函數聲明及定義,__stdcall是Windows API的函數調用方式。
 
 7.2純資源DLL

  我們在應用程序中產(chǎn)生如圖18所示的資源(對話(huà)框),單擊此處下載本工程。


圖18 中文對話(huà)框

  在與這個(gè)應用程序相同的工作區里利用MFC向導建立兩個(gè)簡(jiǎn)單的DLL,把應用工程中的資源全選后分別拷貝到ChineseDll和EngLishDll,在EnglishDll工程的資源文件中搜索下面的語(yǔ)句:

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Chinese (P.R.C.) resources

#if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_CHS)
#ifdef _WIN32
LANGUAGE LANG_CHINESE, SUBLANG_CHINESE_SIMPLIFIED
#pragma code_page(936)
#endif //_WIN32

  將其改為:

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// English (U.S.) resources

#if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_ENU)
#ifdef _WIN32

LANGUAGE LANG_ENGLISH, SUBLANG_ENGLISH_US

#pragma code_page(1252)
#endif //_WIN32

  并將其中所有的中文翻譯為英文。這個(gè)DLL為我們提供了如圖19所示的對話(huà)框資源。


圖19英文對話(huà)框

  修改應用工程的InitInstance()函數,在

CResourceDllCallDlg dlg;
m_pMainWnd = &dlg;
int nResponse = dlg.DoModal();

  之前(即對話(huà)框顯示之前)添加如下代碼:

//獲取操作系統的語(yǔ)言

WORD wLangPID = PRIMARYLANGID( GetSystemDefaultLangID() );
if( LANG_CHINESE == wLangPID )
{
 hLanguageDll = LoadLibrary( "ChineseDll.dll" ); //加載中文資源
}
else
{
 hLanguageDll = LoadLibrary( "EnglishDll.dll" ); //加載英文資源
}

if( NULL == hLanguageDll )
{
 AfxMessageBox( "Load DLL failure" );
 return FALSE;
}
AfxSetResourceHandle( hLanguageDll ); //設置當前的資源句柄

  這樣的應用程序將具有自適應性質(zhì),在中文OS中顯示中文資源,在英文OS中則顯示英文資源。

7.3通信控制DLL

  我們在這里舉一個(gè)串口通信類(lèi)的例子。

  也許您需要了解一點(diǎn)串口通信的背景知識,其實(shí)串口到處都看得到,譬如PC機的COM口即為串行通訊口(簡(jiǎn)稱(chēng)串口)。如圖20,打開(kāi)Windows的設備管理器,我們看到了COM口。

  在Windows系統,需通過(guò)DCB(Device Control Block)對串口進(jìn)行配置。利用Windows API GetCommState函數可以獲取串口當前配置;利用SetCommState函數則可以設置串口通訊的參數。

  串行通信通常按以下四步進(jìn)行:

  (1)打開(kāi)串口;

  (2)配置串口;

  (3)數據傳送;

  (4)關(guān)閉串口。


圖20 PC的串口

  由此可見(jiàn),我們需要給串口控制DLL提供如下四個(gè)接口函數:

//打開(kāi)指定的串口,其參數port為端口號

BOOL ComOpen(int port); //在這個(gè)函數里使用默認的參數設置串口

//將打開(kāi)的串口關(guān)閉

void ComClose(int port);

//將串口接收緩沖區中的數據放到buffer中

int GetComData(char *buf, int buf_len);

//將指定長(cháng)度的數據發(fā)送到串口

int SendDataToCom(LPBYTE buf,int buf_Len);

  下面給出了DLL接口的主要源代碼框架:

//com.h:com類(lèi)通信接口

class AFX_EXT_CLASS com
{
 public:
  ComOpen(int port)
  {
   …
  }
  int SendDataToCom(LPBYTE buf,int buf_Len)
  {
   …
  }
  int GetComData(char *buf, int buf_len)
  {
   …
  }
  void ComClose()
  {
   …
  }
 }

  我們編寫(xiě)一控制臺程序來(lái)演示DLL的調用:

#include <iostream>
#include <exception>

using namespace std;

#include <windows.h>
#include "com.h" //包含DLL中導出類(lèi)的頭文件 int main(int argc, char *argv[])
{
 try
 {
  char str[] = "com_class test";
  com com1;
  com1.ComOpen (1);
  for(int i=0; i<100; i++) //以同步方式寫(xiě)com的buffer
  {
   Sleep(500);
   com1.SendDataToCom (str,strlen(str));
  }
  com1.ComClose ();
 }
 catch(exception &e)
 {
  cout << e.what() << endl;
 }
 return 0;
}

  DLL的編寫(xiě)與調用方法及主要應用皆已講完,在下一節里,我們將看到比較“高深”的主題――DLL木馬。曾幾何時(shí),DLL木馬成為了病毒的一種十分重要的形式,是DLL的什么特性使得它能夠成為一種病毒?下一節我們將揭曉謎底。
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