Dynamic link library что это
Dynamic-Link данных библиотеки
Библиотека Dynamic-Link (DLL) может содержать глобальные данные или локальные данные.
Область действия переменных
Переменные, объявленные как глобальные в файле исходного кода DLL, обрабатываются компилятором и компоновщиком как глобальные переменные, но каждый процесс, загружающий заданную библиотеку DLL, получает собственную копию глобальных переменных библиотеки DLL. Область статических переменных ограничена блоком, в котором объявляются статические переменные. В результате каждый процесс имеет собственный экземпляр глобальных и статических переменных DLL по умолчанию.
Выделение динамическая память
Когда библиотека DLL выделяет память с помощью любой из функций выделения памяти (GlobalAlloc, локалаллок, хеапаллоки VirtualAlloc), память выделяется в виртуальном адресном пространстве вызывающего процесса и доступна только потокам этого процесса.
Библиотека DLL может использовать сопоставление файлов для выделения памяти, которая может совместно использоваться процессами. Общее описание использования сопоставления файлов для создания именованной общей памяти см. в разделе Сопоставление файлов. Пример, использующий функцию DllMain для настройки общей памяти с помощью сопоставления файлов, см. в разделе Использование общей памяти в библиотеке Dynamic-Link.
локальное хранилище потока
Windows Server 2003 и Windows XP: Компилятор Visual C++ поддерживает синтаксис, позволяющий объявлять локальные переменные потока: _ declspec (thread). при использовании этого синтаксиса в библиотеке dll вы не сможете загрузить DLL явным образом с помощью LoadLibrary или LoadLibraryEx в версиях Windows до Windows Vista. Если библиотека DLL будет загружена явным образом, необходимо использовать функции локального хранилища потока вместо _ declspec (thread).
Создание библиотеки Dynamic-Link
Чтобы создать библиотеку Dynamic-Link (DLL), необходимо создать один или несколько файлов исходного кода и, возможно, файл компоновщика для экспорта функций. Если вы планируете разрешить приложениям, использующим библиотеку DLL, использовать динамическую компоновку во время загрузки, необходимо также создать библиотеку импорта.
Создание исходных файлов
Исходные файлы для библиотеки DLL содержат экспортированные функции и данные, внутренние функции и данные, а также необязательная функция точки входа для библиотеки DLL. вы можете использовать любые средства разработки, поддерживающие создание библиотек dll на основе Windows.
Если библиотека DLL может использоваться многопоточным приложением, следует сделать DLL-файл «потокобезопасным». Чтобы избежать повреждения данных, необходимо синхронизировать доступ ко всем глобальным данным библиотеки DLL. Также необходимо обеспечить связь только с библиотеками, которые также являются потокобезопасными. например, Microsoft Visual C++ содержит несколько версий библиотеки времени выполнения C, которая не является потокобезопасной, и две из них.
Экспорт функций
Определение того, какие функции в библиотеке DLL следует экспортировать, зависит от средств, которые используются для разработки. Некоторые компиляторы позволяют экспортировать функцию непосредственно в исходный код с помощью модификатора в объявлении функции. В других случаях необходимо указать EXPORTS в файле, который передается компоновщику.
Например, с помощью Visual C++ существует два возможных способа экспорта функций DLL: с помощью модификатора _ _ declspec (dllexport) или с помощью файла определения модуля (DEF). При использовании модификатора _ _ declspec (dllexport) необязательно использовать DEF-файл. Дополнительные сведения см. в разделе Экспорт из библиотеки DLL.
Создание библиотеки импорта
Файл библиотеки импорта (lib) содержит сведения, необходимые компоновщику для разрешения внешних ссылок на экспортированные функции DLL, поэтому система может найти указанную библиотеку DLL и экспортированные функции DLL во время выполнения. При сборке библиотеки DLL можно создать библиотеку импорта для библиотеки DLL.
Использование библиотеки импорта
Безопасность библиотеки Dynamic-Link
когда приложение динамически загружает библиотеку динамической компоновки без указания полного имени пути, Windows пытается найти библиотеку DLL, выполняя поиск четко определенного набора каталогов в определенном порядке, как описано в статье порядок поиска библиотек динамической компоновки. Если злоумышленник получает контроль над одним из каталогов в пути поиска DLL, он может поместить в этот каталог вредоносную копию библиотеки DLL. Это иногда называется атакой с предварительной загрузкой DLL или двоичной плантинг атакой. Если система не найдет легальную копию библиотеки DLL до того, как будет выполнен поиск скомпрометированного каталога, он загружает вредоносную библиотеку DLL. Если приложение выполняется с правами администратора, злоумышленник может выполнить его в случае несанкционированного использования локальных привилегий.
Например, предположим, что приложение предназначено для загрузки библиотеки DLL из текущего каталога пользователя и корректно завершает работу, если библиотека DLL не найдена. Приложение вызывает LoadLibrary только с именем библиотеки DLL, что приводит к тому, что система ищет библиотеку DLL. Если включен режим поиска безопасного DLL и приложение не использует альтернативный порядок поиска, система выполняет поиск в каталогах в следующем порядке:
С помощью следующих рекомендаций разработчики могут защитить свои приложения от атак с предварительной загрузкой библиотек DLL.
Рекомендуется удалить текущий каталог из стандартного пути поиска, вызвав сетдллдиректори с пустой строкой («»). Это необходимо сделать на раннем этапе инициализации процесса, а не до и после вызовов LoadLibrary. Имейте в виду, что сетдллдиректори влияет на весь процесс, и что несколько потоков, вызывающих сетдллдиректори с разными значениями, могут вызвать неопределенное поведение. Если приложение загружает сторонние библиотеки DLL, тщательно протестируйте их, чтобы определить любые несовместимости.
В следующей процедуре описывается использование монитора обработки для проверки операций загрузки библиотек DLL в приложении.
Использование монитора процессов для проверки операций загрузки DLL в приложении
Dynamic link library что это
Издано: 2003, BHV
Твердый переплет, 560 стр..
Динамические библиотеки для начинающих
Обо всем этом (и многом другом) рассказывает настоящая глава. Материал рассчитан на пользователей Microsoft Visual C++, а поклонникам других языков и компиляторов придется разбираться с ключами компиляции приведенных примеров самостоятельно.
Создание собственной DLL
Листинг 10 Демонстрация экспорта функции из DLL
Для компиляции этого примера в режиме командной строки можно запустить компилятор Microsoft Visual Studio: «cl.exe myfirstdll.c /LD«. Ключ «/LD» указывает линкеру, что требуется получить именно DLL.
Вызов функций из DLL
Существует два способа загрузки DLL: с явной и неявной компоновкой.
Загрузка DLL с неявной компоновкой
Листинг 11 Демонстрация вызова функции из DLL неявной компоновкой
Разумеется, «чужие» DLL не всегда поставляются вместе с сопутствующими библиотеками, но их можно легко изготовить самостоятельно! На этот случай предусмотрена специальная утилита implib, поставляемая вместе с компилятором, и вызываемая так: «implib.exe Имя_файла _создаваемой_библиотеки Имя_DLL«.
Если все прошло успешно, появится новый файл «ImplictDll.exe«, который, будучи запущенным, горделиво выведет на экран «Hello, Word!«. Это означает, что наша DLL подключена и успешно работает.
Заглянем внутрь: как это происходит? Запустим «dumpbin /IMPORTS ImplictDll.exe» и посмотрим, что нам сообщит программа:
Загрузка DLL с явной компоновкой
Явную загрузку динамических библиотек осуществляет функция HINSTANCE LoadLibrary(LPCTSTR lpLibFileName) или ее расширенный аналог HINSTANCE LoadLibraryEx(LPCTSTR lpLibFileName, HANDLE hFile, DWORD dwFlags).
Листинг 12 Демонстрация вызова функции из DLL явной компоновкой
Наша динамическая библиотека загрузилась; но не сразу после запуска файла (как это происходило при неявной компоновке), а только когда в ней возникла необходимость!
Выгрузка динамических библиотек из памяти
ООП и DLL
Что ж; испытаем компилятор на «сообразительность», включив в описание класса ключевое слово __declspec(dllexport) – и посмотрим, что из этого выйдет:
Листинг 13 Демонстрация экспорта класса из DLL
Откомпилируем этот код как обычную DLL и заглянем в таблицу импорта утилитой dumpbin:
Листинг 14 Демонстрация импорта класса из DLL неявной компоновкой
Откомпилируйте пример как обычную программу с неявной компоновкой («cl DLLClassCall.cpp DLLClass.lib«) и попробуйте запустить полученный файл. Работает? Никакой разницы с «классическим» Си нет, не правда ли? Вот только как подключить DLL с явной компоновкой? Неужели нельзя запретить компилятору «калечить» имена функций?! Конечно же, можно
Мангл и как его побороть или импорт классов из DLL явной компоновкой
Листинг 15 Отказ от «замангления» имен
Сперва идет ключевое слово «EXPORTS», за которым следуют одно или несколько «неприкасаемых» имен. Каждое имя начинается с новой строки, и в его конце не указывается точка с запятой.
Заглянув в таблицу импорта полученного DLL-файла, мы, среди прочей информации, увидим следующее:
Листинг 16 Демонстрация вызова функции MyDllCLass::Demo явной компоновкой
Загрузка ресурсов из DLL
Листинг 17 Создание DLL, содержащей одни лишь ресурсы
Листинг 18 Демонстрация оптимизированной загрузки DLL, не содержащей ничего кроме ресурсов
Что такое DLL
В этой статье описывается, что такое динамическая библиотека ссылок (DLL) и различные проблемы, которые могут возникнуть при использовании DLLs. В нем также описаны некоторые сложные проблемы, которые следует учитывать при разработке собственных DLLs.
Применяется к: Windows 10 — все выпуски
Исходный номер КБ: 815065
Сводка
В описании того, что такое DLL, в этой статье описываются методы динамической связи, зависимости от DLL, точки входа DLL, экспорт функций DLL и средства устранения неполадок DLL.
Для Windows операционных систем большая часть функций операционной системы предоставляется DLL. Кроме того, при запуске программы на одной из Windows операционных систем большая часть функций программы может быть предоставлена DLLs. Например, некоторые программы могут содержать много различных модулей, и каждый модуль программы содержится и распространяется в DLLs.
Использование DLLs способствует модульизации кода, повторному использованию кода, эффективному использованию памяти и уменьшению дискового пространства. Таким образом, операционная система и программы загружаются быстрее, работают быстрее и меньше места на диске на компьютере.
Если программа использует DLL, проблема, называемая зависимостью, может привести к тому, что программа не будет работать. Когда программа использует DLL, создается зависимость. Если другая программа переописает и нарушает эту зависимость, оригинальная программа может не успешно выполниться.
Дополнительная информация
DLL — это библиотека, которая содержит код и данные, которые могут использоваться одновременно более чем одной программой. Например, в Windows операционных системах DLL Comdlg32 выполняет общие функции, связанные с диалоговое окно. Каждая программа может использовать функции, содержащиеся в этом DLL, для реализации открытого диалоговое окно. Это способствует повторному использованию кода и эффективному использованию памяти.
С помощью DLL программа может быть модульной в отдельные компоненты. Например, программа бухгалтерского учета может быть продана модулем. Каждый модуль может быть загружен в основную программу во время запуска, если этот модуль установлен. Поскольку модули являются отдельными, время загрузки программы быстрее. Модуль загружается только при запросе этой функции.
Кроме того, обновления легче применять к каждому модуле, не затрагивая другие части программы. Например, у вас может быть программа заработной платы, и налоговые ставки меняются каждый год. Если эти изменения изолированы в DLL, вы можете применить обновление, не нуждаясь в сборке или установке всей программы снова.
В следующем списке описываются некоторые файлы, реализованные как DLLs в Windows операционных системах:
ActiveX Файлы элементов управления (.ocx)
Пример управления ActiveX — это управление календарем, которое позволяет выбрать дату из календаря.
Файлы панели управления (.cpl)
Файлы драйвера устройства (drv)
Пример драйвера устройства — это драйвер принтера, который управляет печатью на принтере.
Преимущества DLL
В следующем списке описываются некоторые преимущества, которые предоставляются при помощи программы DLL:
Использует меньше ресурсов
Если несколько программ используют ту же библиотеку функций, DLL может уменьшить дублирование кода, загружаемого на диск и в физической памяти. Это может значительно повлиять на производительность не только программы, запущенной на переднем плане, но и других программ, работающих на Windows операционной системе.
Продвигает модульную архитектуру
DLL помогает развивать модульные программы. Это помогает разрабатывать крупные программы, которые требуют нескольких языковых версий или программы, которая требует модульной архитектуры. Пример модульной программы — это программа учета, которая имеет множество модулей, которые можно динамически загрузить во время запуска.
Облегчает развертывание и установку
Если функции в DLL требуется обновление или исправление, развертывание и установка DLL не требуют повторной связи программы с DLL. Кроме того, если несколько программ используют один и тот же DLL, все эти программы будут получать выгоду от обновления или исправления. Эта проблема может возникать чаще при использовании стороннее DLL, регулярно обновляемого или исправленного.
Зависимости от DLL
Когда программа или DLL используют функцию DLL в другой DLL, создается зависимость. Программа больше не является самостоятельной, и в случае слома зависимости у нее могут возникнуть проблемы. Например, программа не может работать, если происходит одно из следующих действий:
Эти действия называются конфликтами DLL. Если обратная совместимость не обеспечивается, программа может не успешно выполняться.
В следующем списке описываются изменения, внесенные в Windows 2000 г. и в более поздних Windows операционных системах, чтобы свести к минимуму проблемы зависимости:
Windows Защита файлов
В Windows защиты файлов операционная система предотвращает обновление или удаление системных DLLs несанкционированным агентом. Когда установка программы попытается удалить или обновить DLL, определяемую как система DLL, Windows файловой защиты будет искать допустимую цифровую подпись.
Средства устранения неполадок DLL
Для устранения неполадок DLL доступны несколько средств. Вот некоторые из этих средств.
Уокер зависимостей
Средство Уокер зависимостей может повторно сканировать все зависимые DLLs, используемые программой. При открываемой программе в «Уолкер зависимостей» уолкер зависимостей делает следующие проверки:
С помощью Уолкера зависимостей можно документировать все DLLs, которые использует программа. Это может помочь предотвратить и устранить проблемы DLL, которые могут возникнуть в будущем. В следующем каталоге при установке Visual Studio 6.0 расположено приложение Dependency Walker.
drive\Program Files\Microsoft Visual Studio\Common\Tools
Универсальное решение проблем DLL
Средство универсального решения проблем DLL (DUPS) используется для аудита, сравнения, документа и отображения данных DLL. В следующем списке описываются утилиты, которые составляют средство DUPS:
Эта утилита регистрирует все DLLs на компьютере и регистрирует сведения в текстовом файле или файле базы данных.
Эта утилита сравнивает DLLs, перечисленные в двух текстовых файлах, и создает третий текстовый файл, содержащий различия.
Эта утилита загружает текстовые файлы, созданные с помощью Dlister.exe и Dcomp.exe в базу данных dllHell.
Эта утилита предоставляет графический пользовательский интерфейс (GUI) версии Dtxt2DB.exe утилиты.
База данных справки DLL
База данных справки по DLL поможет вам найти конкретные версии DLLs, установленные программным обеспечением Майкрософт.
Разработка DLL
В этом разделе описываются проблемы и требования, которые следует учитывать при разработке собственных DLLs.
Типы DLLs
При загрузке DLL в приложении два метода связывания разрешат вызывать экспортируемую функцию DLL. Два метода связывания — динамическая привязка во время нагрузки и динамическая связь во время работы.
Динамическая привязка по времени нагрузки
В динамической привязке времени нагрузки приложение делает явные вызовы для экспортируемой DLL-функций, таких как локальные функции. Чтобы использовать динамическое связывание во время нагрузки, при компиляции и ссылке приложения предостережете файл (.h) и файл импортной библиотеки (.lib). При этом linker предоставит системе сведения, необходимые для загрузки DLL и решения экспортируемой точки функции DLL во время нагрузки.
Динамическая привязка по времени
При динамической привязке во время работы приложение вызывает функцию или функцию для загрузки LoadLibrary LoadLibraryEx DLL во время запуска. После успешной загрузки DLL вы используете функцию для получения адреса экспортируемой функции GetProcAddress DLL, которую необходимо вызвать. При использовании динамической привязки во время запуска не требуется файл библиотеки импорта.
В следующем списке описываются критерии применения для использования динамической привязки во время нагрузки и использования динамической привязки по времени.
Если важна начальная производительность запуска приложения, необходимо использовать динамическую привязку к времени выполнения.
В динамических связях с нагрузкой экспортные функции DLL похожи на локальные функции. Это упрощает вызов этих функций.
При динамической привязке во время работы приложение может ветвь для загрузки различных модулей по мере необходимости. Это важно при разработке многоязычных версий.
Точка входа в DLL
При создании DLL можно дополнительно указать функцию точки входа. Функция точки входа называется, когда процессы или потоки присоединяются к DLL или отсоединяются от DLL. Функцию точки входа можно использовать для инициализации структур данных или для уничтожения структур данных, как того требует DLL. Кроме того, если приложение многопоточное, можно использовать локальное хранилище потоков (TLS) для выделения памяти, которая является закрытой для каждого потока в функции точки входа. Следующий код является примером функции точки входа DLL.
Когда функция точки входа возвращает значение FALSE, приложение не будет запускаться, если вы используете динамическую привязку по времени нагрузки. Если используется динамическая привязка по времени запуска, загрузка только отдельной DLL не будет.
Функция точки входа должна выполнять только простые задачи инициализации и не должна вызывать другие функции загрузки или завершения DLL. Например, в функции точки входа не следует прямо или косвенно вызывать функцию LoadLibrary или LoadLibraryEx функцию. Кроме того, не следует вызывать FreeLibrary функцию, когда процесс завершается.
В многопотоковых приложениях убедитесь, что доступ к глобальным данным DLL синхронизирован (безопасный поток), чтобы избежать возможного повреждения данных. Для этого используйте TLS для предоставления уникальных данных для каждого потока.
Экспорт функций DLL
Чтобы экспортировать функции DLL, можно добавить ключевое слово функции в экспортируемую функцию DLL или создать файл определения модуля (.def), в который перечислены экспортные функции DLL.
Чтобы использовать ключевое слово функции, необходимо объявить каждую функцию, которую необходимо экспортировать со следующим ключевым словом:
__declspec(dllexport)
Чтобы использовать экспортируемые функции DLL в приложении, необходимо объявить каждую функцию, которую необходимо импортировать по следующему ключевому слову: __declspec(dllimport)
Как правило, для раздельного экспортного утверждения и утверждения используется один файл загона, в который имеется определенное заявление и ifdef import заявление.
Вы также можете использовать файл определения модуля для объявления экспортных функций DLL. При использовании файла определения модуля не нужно добавлять ключевое слово функции к экспортируемой функции DLL. В файле определения модуля объявляется заявление и LIBRARY EXPORTS утверждение для DLL. Следующий код — пример файла определения.
Пример DLL и приложения
В Visual C++ 6.0 можно создать DLL, выбрав тип проекта Win32 Dynamic-Link Library или тип MFC AppWizard (dll).
Следующий код — пример DLL, созданного в Visual C++ с помощью типа проекта Win32 Dynamic-Link Library.
Следующий код — пример проекта приложения Win32, который вызывает экспортируемую функцию DLL в DLL SampleDLL.
При динамической привязке во время нагрузки необходимо связать импортную библиотеку SampleDLL.lib, созданную при создании проекта SampleDLL.
При динамической привязке во время работы используется код, аналогичный следующему коду, для вызова SampleDLL.dll экспортируемой функции DLL.
При компиляции и ссылке приложения SampleDLL операционная Windows ищет DLL SampleDLL в следующих расположениях в этом порядке:
Папка Windows системы
Функция GetSystemDirectory возвращает путь к папке Windows системы.
Функция GetWindowsDirectory возвращает путь Windows папки.
Файл сборки содержит манифест сборки, метаданные типа, код промежуточного языка Microsoft (MSIL) и другие ресурсы. Манифест сборки содержит метаданные сборки, которые предоставляют всю информацию, необходимую для самостоятельного описания сборки. В манифест сборки включены следующие сведения:
Код MSIL, содержащийся в сборке, не может выполняться напрямую. Вместо этого выполнение кода MSIL управляется с помощью CLR. По умолчанию при создании сборки сборка является закрытой для приложения. Для создания общей сборки необходимо назначить сборке сильное имя, а затем опубликовать сборку в кэше глобальной сборки.
В следующем списке описываются некоторые функции сборки по сравнению с функциями DLLs Win32:
При создании сборки в манифесте сборки содержатся все сведения, необходимые clR для запуска сборки. Манифест сборки содержит список зависимых сборок. Таким образом, CLR может поддерживать согласованный набор сборок, используемых в приложении. В DLL Win32 невозможно поддерживать согласованность между набором DLLs, используемыми в приложении при использовании общих DLLs.
В манифесте сборки сведения о версиях записываются и применяются clR. Кроме того, политики версий могут обеспечить применение использования для конкретной версии. В DLL Win32 версия не может применяться операционной системой. Необходимо убедиться, что DLLs совместимы с обратной совместимость.
Развертывание бок о бок
Сборки поддерживают развертывание бок о бок. Одно приложение может использовать одну версию сборки, а другое приложение может использовать другую версию сборки. Начиная с Windows 2000 г. развертывание поддерживается путем размещения DLLs в папке приложения. Кроме того, Windows защита файлов предотвращает перезаписываемую или замену системных DLLs несанкционированным агентом.
Самостоятельное сдерживание и изоляция
Приложение, разработанное с помощью сборки, может быть автономным и изолированным от других приложений, работающих на компьютере. Эта функция помогает создавать установки с нулевым воздействием.
Сборка запускается под разрешениями безопасности, которые поставляются в манифесте сборки и контролируются clR.