VS中动态库(外部库)导出与使用

在 C++ 中，动态库（Dynamic Link Library, DLL）允许模块化开发，运行时加载共享代码。以下是 动态库的导出与使用 的详细步骤：

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1. 动态库（DLL）的导出

(1) 定义导出宏

在头文件中定义一个宏，用于控制 __declspec(dllexport)（编译 DLL 时）和 __declspec(dllimport)（使用 DLL 时）：

// MyDLL.h

#ifdef MYDLL_EXPORTS
    #define MYDLL_API __declspec(dllexport)  // 编译 DLL 时导出
#else
    #define MYDLL_API __declspec(dllimport)  // 使用 DLL 时导入
#endif

(2) 导出函数/类

在 DLL 项目中，使用 MYDLL_API 标记要导出的函数或类：

// MyDLL.h
MYDLL_API int Add(int a, int b);  // 导出函数

class MYDLL_API MyClass {         // 导出类
public:
    MyClass();
    int Multiply(int a, int b);
};

(3) 实现 DLL 函数

// MyDLL.cpp
#include "MyDLL.h"

int Add(int a, int b) {
    return a + b;
}

MyClass::MyClass() {}
int MyClass::Multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

(4) 编译生成 DLL

• Visual Studio：

  • 右键项目 -> 属性 -> 配置类型 设为 “动态库(.dll)”。
  • 编译后生成 MyDLL.dll 和 MyDLL.lib（导入库）。

• CMake：

  add_library(MyDLL SHARED MyDLL.cpp MyDLL.h)
  

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2. 使用动态库

(1) 包含头文件

#include "MyDLL.h"  // 确保头文件路径正确

(2) 链接导入库（.lib）

• 方法 1：项目属性配置（推荐）

  • 右键项目 -> 属性 -> 链接器 -> 输入 -> 附加依赖项，添加 MyDLL.lib。
  • 链接器 -> 常规 -> 附加库目录，添加 .lib 所在路径。

• 方法 2：#pragma comment（仅 MSVC）

  #pragma comment(lib, "MyDLL.lib")
  

(3) 运行时加载 DLL

确保 MyDLL.dll 位于：

• 可执行文件（.exe）所在目录，或
• 系统 PATH 环境变量包含的路径。

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3. 动态加载（运行时显式加载）

如果不想静态链接 .lib，可以使用 LoadLibrary + GetProcAddress 动态加载：

#include <windows.h>

typedef int (*AddFunc)(int, int);  // 定义函数指针类型

int main() {
    HMODULE hDll = LoadLibrary(L"MyDLL.dll");
    if (!hDll) {
        std::cerr << "Failed to load DLL!" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 获取函数指针
    AddFunc add = (AddFunc)GetProcAddress(hDll, "Add");
    if (!add) {
        std::cerr << "Failed to find function!" << std::endl;
        FreeLibrary(hDll);
        return 1;
    }

    int result = add(3, 4);  // 调用 DLL 函数
    std::cout << "Result: " << result << std::endl;

    FreeLibrary(hDll);  // 释放 DLL
    return 0;
}

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4. 常见问题

(1) 无法解析的外部符号（LNK2019）

• 原因：未正确链接 .lib 或 __declspec(dllimport) 未正确应用。
• 解决：
  • 检查 MYDLL_API 是否正确定义。
  • 确保 .lib 路径正确。

(2) 找不到 DLL（运行时错误）

• 原因：DLL 不在 PATH 或 .exe 目录。
• 解决：
  • 将 DLL 复制到 .exe 所在目录。
  • 或修改 PATH 环境变量。

(3) 名称修饰（Name Mangling）问题

• C++ 函数名会被编译器修饰（如 ?Add@@YAHHH@Z），导致 GetProcAddress 失败。
• 解决：
  • 使用 extern "C" 避免修饰：

    extern "C" MYDLL_API int Add(int a, int b);
    

  • 或使用 .def 文件显式导出名称。

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5. 跨平台兼容（Linux/macOS）

在 Linux/macOS 上，动态库是 .so（Shared Object）或 .dylib，使用 __attribute__((visibility("default"))) 导出：

// MyDLL.h
#ifdef __GNUC__
    #define MYDLL_API __attribute__((visibility("default")))
#else
    #define MYDLL_API __declspec(dllexport)
#endif

编译：

g++ -shared -fPIC -o libMyDLL.so MyDLL.cpp

使用：

#include <dlfcn.h>
void* handle = dlopen("libMyDLL.so", RTLD_LAZY);
auto add = (AddFunc)dlsym(handle, "Add");

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总结

步骤	Windows (DLL)	Linux/macOS (SO)
导出宏	__declspec(dllexport)	__attribute__((visibility("default")))
导入宏	__declspec(dllimport)	（通常不需要）
编译	cl /LD MyDLL.cpp	g++ -shared -fPIC -o libMyDLL.so MyDLL.cpp
加载方式	LoadLibrary + GetProcAddress	dlopen + dlsym

正确导出和使用动态库可以大幅提高代码的模块化和复用性。