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VC++动态链接库(DLL)编程（五）――DLL典型实例

2017-11-14 1939
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简介：
VC++ 动态链接库 (DLL) 编程（五）
―― DLL 典型实例
作者：宋宝华  e-mail:21cnbao@21cn.com
 
动态链接库 DLL 实现了库的共享，体现了代码重用的思想。我们可以把广泛的、具有共性的、能够多次被利用的函数和类定义在库中。这样，在再次使用这些函数和类的时候，就不再需要重新添加与这些函数和类相关的代码。具有共性的问题大致有哪些呢？笔者归纳如下：
（ 1 ）通用的算法
图像处理、视频音频解码、压缩与解压缩、加密与解密通常采用某些特定的算法，这些算法较固定且在这类程序中往往经常被使用。
（ 2 ）纯资源 DLL
我们可以从 DLL 中获取资源，对于一个支持多种语言的应用程序而言，我们可以判断操作系统的语言，并自动为应用程序加载与 OS 对应的语言。这是多语言支持应用程序的一般做法。
（ 3 ）通信控制 DLL
串口、网口的通信控制函数如果由 DLL 提供则可以使应用程序轻松不少。在工业控制、 modem 程序甚至 socket 通信中，经常使用通信控制 DLL 。
本节将给出 DLL 的三个典型应用实例。
7.1  算法 DLL
我们直接用读者的一个提问作为例子。
     宋宝华先生，您好！
我在pconline上看到你连载的《VC++动态链接库(DLL)编程深入浅出》，觉得非常好。我以前主要是用Delphi的，C/C++学过，对Win32和VCL比较熟悉，但是没有接触过VC++，对MFC很陌生。这段时间和一个同学合作做光学成像的计算机模拟，用到傅立叶变换，手里面有例程是VC++写的。我们的界面是用Delphi开发，需要将其傅立叶变换功能提出做一个DLL供Delphi调用。苦于不懂MFC，试了很多方法，都不成功，最后只得采用折衷方案，简单修改一下程序，传一个参数进去，当作exe来调用，才没有耽搁后续进程。
……
谢谢！
　　　　　　　　致
礼！
　　 　　　　　　                                     某某
学习过较高级别数学（概率统计与随机过程）、信号与线性系统及数字信号处理的读者应该知道，傅立叶变换是一种在信号分析中常用的算法，用于时域和频域的相互转换。 FFT 变换算法通用而有共性，我们适宜把它集成在一个 DLL 中。
随后，这位读者提供了这样的一个函数：
/*   函数名称： FFT()
*    参数 :
*   complex<double> * TD     -  指向时域数组的指针
*   complex<double> * FD     -  指向频域数组的指针
*   r                                         － 2 的幂数，即迭代次数
*    返回值 :  无。
*    说明 : 该函数用来实现快速傅立叶变换
*/
void FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r)
{    
       LONG   count; //  傅立叶变换点数
       int           i,j,k; //  循环变量
       int           bfsize,p; //  中间变量
       double    angle; //  角度      
       complex<double> *W,*X1,*X2,*X;
      
       count = 1 << r; // 傅立叶变换点数
      
       //  分配运算所需存储器
       W  = new complex<double>[count / 2];
       X1 = new complex<double>[count];
       X2 = new complex<double>[count];
      
       //  计算加权系数
       for(i = 0; i < count / 2; i++)
       {
              angle = -i * PI * 2 / count;
              W[i] = complex<double> (cos(angle), sin(angle));
       }
      
       //  将时域点写入 X1
       memcpy(X1, TD, sizeof(complex<double>) * count);
      
       //  采用蝶形算法进行快速傅立叶变换
       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];
       }
      
       //  释放内存
       delete W;
       delete X1;
       delete X2;
}
既然有了 FFT 这个函数，我们要把它做在 DLL 中，作为 DLL 的一个接口将是十分简单的，其步骤如下：
（ 1 ）利用 MFC 向导建立一个非 MFC DLL ；
（ 2 ）在工程中添加 fft.h 和 fft.cpp 两个文件；
fft.h 的源代码为：
#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 的源代码为：
/*  文件名： fft.cpp 　 */
#include "fft.h"
void __stdcall FFT(complex<double> * TD, complex<double> * FD, int r)
{
  …// 读者提供的函数代码
}
在任何编程语言中使用 Win32 API LoadLibrary 都可以加载这个 DLL ，而使用 GetProcAddress(hDll, "FFT") 则可以获得函数 FFT 的地址，读者所提到的 Delphi 当然也不例外。
这个 DLL 中有两点需要注意：
（ 1 ）使用 extern "C" 修饰函数声明，否则，生成的 DLL 只能供 C++ 调用；
（ 2 ）使用 __stdcall 修饰函数声明及定义， __stdcall 是 Windows API 的函数调用方式。
 
7.2 纯资源 DLL
 
我们在应用程序中产生如图 18 所示的资源（对话框）。
图 18  中文对话框
        在与这个应用程序相同的工作区里利用 MFC 向导建立两个简单的 DLL ，把应用工程中的资源全选后分别拷贝到 ChineseDll 和 EngLishDll ，在 EnglishDll 工程的资源文件中搜索下面的语句：
       /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 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
将其改为：
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 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
并将其中所有的中文翻译为英文。这个 DLL 为我们提供了如图 19 所示的对话框资源。
图 19 英文对话框
修改应用工程的 InitInstance() 函数，在
CResourceDllCallDlg dlg;
m_pMainWnd = &dlg;
int nResponse = dlg.DoModal();
之前（即对话框显示之前）添加如下代码：
     // 获取操作系统的语言
   WORD wLangPID = PRIMARYLANGID( GetSystemDefaultLangID() );
   if( LANG_CHINESE == wLangPID )
   {
        hLanguageDll = LoadLibrary( "ChineseDll.dll" );  // 加载中文资源
   }
   else
   {
        hLanguageDll = LoadLibrary( "EnglishDll.dll" );         // 加载英文资源
   }
 
     if( NULL == hLanguageDll )
     {
            AfxMessageBox( "Load DLL failure" );
            return FALSE;
     }
    AfxSetResourceHandle( hLanguageDll );    // 设置当前的资源句柄
这样的应用程序将具有自适应性质，在中文 OS 中显示中文资源，在英文 OS 中则显示英文资源。
 
7.3 通信控制 DLL
        我们在这里举一个串口通信类的例子。
也许您需要了解一点串口通信的背景知识，其实串口到处都看得到，譬如 PC 机的 COM 口即为串行通讯口（简称串口）。如图 20 ，打开 Windows 的设备管理器，我们看到了 COM 口。
在 Windows 系统，需通过 DCB(Device Control Block) 对串口进行配置。利用 Windows API GetCommState 函数可以获取串口当前配置；利用 SetCommState 函数则可以设置串口通讯的参数。
串行通信通常按以下四步进行：
(1) 打开串口；
(2) 配置串口；
(3) 数据传送；
(4) 关闭串口。
图 20 PC 的串口
        由此可见，我们需要给串口控制 DLL 提供如下四个接口函数：
// 打开指定的串口，其参数 port 为端口号
BOOL ComOpen(int port);   // 在这个函数里使用默认的参数设置串口
 
// 将打开的串口关闭
void ComClose(int port);
 
// 将串口接收缓冲区中的数据放到 buffer 中
int GetComData(char *buf, int buf_len);
 
// 将指定长度的数据发送到串口
int SendDataToCom(LPBYTE buf,int buf_Len);
下面给出了 DLL 接口的主要源代码框架：
//com.h ： com 类通信接口
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()
       {
              …
       }
}
我们编写一控制台程序来演示 DLL 的调用：
#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;
 
#include <windows.h>
#include "com.h"  // 包含 DLL 中导出类的头文件
int main(int argc, char *argv[])
{
       try
       {
              char str[] = "com_class test";
              com com1;   
              com1.ComOpen (1);
              for(int i=0; i<100; i++)   // 以同步方式写 com 的 buffer
              {
                     Sleep(500);
                     com1.SendDataToCom (str,strlen(str));
              }
              com1.ComClose ();
       }
       catch(exception &e)
       {
              cout << e.what() << endl;
       }
       return 0;
}
 
DLL 的编写与调用方法及主要应用皆已讲完，在下一节里，我们将看到比较“高深”的主题―― DLL 木马。曾几何时， DLL 木马成为了病毒的一种十分重要的形式，是 DLL 的什么特性使得它能够成为一种病毒？下一节我们将揭晓谜底。




 本文转自 21cnbao 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/21cnbao/120765，如需转载请自行联系原作者

文章标签：
算法
Windows
安全
API
C++
计算机视觉
数据安全/隐私保护
关键词：
C++编程
C++ dll
C++实例
C++动态链接库dll
C++动态链接库
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