动态库函数调用

在 C++ 中，动态库（DLL 在 Windows 或 Shared Library 在 Unix/Linux）是一种将代码封装成可重用模块的方式。程序可以在运行时加载这些库，并调用其中的功能。以下是一个简单的步骤示例，展示如何在 C++ 中创建和使用动态库。

动态库创建

假设我们要创建一个简单的动态库，其中包含一个用于求和的函数。

1. 创建动态库代码

首先，我们需要创建一个动态库项目并实现我们的函数。以下是一个简单的示例代码：

MathLibrary.h（头文件）

#ifndef MATH_LIBRARY_H
#define MATH_LIBRARY_H

#ifdef _WIN32
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT
#endif

extern "C" {
    DLL_EXPORT int Add(int a, int b);
}

#endif // MATH_LIBRARY_H

2. 编译动态库

• Windows：使用 cl 编译器命令：

cl /LD MathLibrary.cpp /FeMathLibrary.dll

• Linux/Unix：使用 g++ 编译器命令：

g++ -shared -o libMathLibrary.so -fPIC MathLibrary.cpp

这些命令将生成一个动态库文件（Windows 上为 .dll，Linux/Unix 上为 .so）。

使用动态库

我们将在另一个项目中动态加载这个库，并调用其中的函数。

使用动态库的代码

#include <iostream>

// Windows
#ifdef _WIN32
#include <windows.h>
#else
// Linux/Unix
#include <dlfcn.h>
#endif

int main() {
#ifdef _WIN32
    // Windows: 加载 DLL
    HINSTANCE hInst = LoadLibrary("MathLibrary.dll");
    if (!hInst) {
        std::cerr << "Cannot load library" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 获取函数地址
    typedef int (*AddFunc)(int, int);
    AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hInst, "Add");
    if (!add) {
        std::cerr << "Cannot load function Add" << std::endl;
        return 1;
    }

    std::cout << "Add(2, 3): " << add(2, 3) << std::endl;

    // 释放库
    FreeLibrary(hInst);

#else
    // Linux/Unix: 加载共享库
    void* handle = dlopen("./libMathLibrary.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        std::cerr << "Cannot load library: " << dlerror() << std::endl;
        return 1;
    }

    // 清除所有以前的错误
    dlerror();

    // 获取函数地址
    typedef int (*AddFunc)(int, int);
    AddFunc add = (AddFunc)dlsym(handle, "Add");
    const char* dlsym_error = dlerror();
    if (dlsym_error) {
        std::cerr << "Cannot load function Add: " << dlsym_error << std::endl;
        return 1;
    }
  
    std::cout << "Add(2, 3): " << add(2, 3) << std::endl;

    // 关闭库
    dlclose(handle);
#endif

    return 0;
}

说明

• 跨平台动态加载：

  • Windows 使用 LoadLibrary 和 GetProcAddress。
  • Linux/Unix 使用 dlopen 和 dlsym。

• 定义导出标识符：

  • 在头文件中使用条件编译宏 DLL_EXPORT 来处理导出函数（特别是在 Windows 上）。

• 类型安全：

  • 使用函数指针类型转换来调用从动态库中获取的函数。

• 错误处理：

  • 动态加载过程中添加错误检查和报告。

这种方式在需要动态加载模块或插件、更新代码而不重新编译整个应用程序时非常有用，特别是在大量使用模块化和插件的项目中。