5134-1 (Разработка DLL в Borland Delphi)

Разработка DLL в Borland Delphi

Если ваш компьютер работает под управлением операционной системы Windows, то вы не можете не знать о существовании динамических подсоединяемых библиотек (dynamic link libraries - DLL). Достаточно взглянуть на список файлов, расположенных в системном каталоге Windows . Порой количество используемых операционной системой динамических библиотек достигает нескольких сотен. Таким образом, мне кажется, не стоит отрицать тот факт, что DLL являются неотъемлемой частью функционирования операционных систем семейства Microsoft Windows. Однако для вас может быть неочевидна необходимость использования динамических библиотек при разработке приложений. В рамках данной статьи мы поговорим о принципах функционирования DLL и их использования в процессе создания ваших собственных программ.

Для начала давайте выясним, что собой представляет динамическая подключаемая библиотека. Итак, DLL - это один или несколько логически законченных фрагментов кода, сохраненных в файле с расширением .dll. Этот код может быть запущен на выполнение в процессе функционирования какой-либо другой программы (такие приложения называются вызывающими по отношению к библиотеке), но сама DLL не является исполняемым файлом.

Существует два типа динамических библиотек - исполняемые и библиотеки ресурсов. Однако это не означает, что в одном файле не может находиться и код некоторой функции и какие-либо ресурсы. Просто иногда бывает удобно разнести реализацию исполняемых процедур и используемые приложением ресурсы в разные файлы.

Итак, процедуры и функции, содержащиеся в динамической библиотеке, можно разделить на два типа: те, которые могут быть вызваны из других приложений. Рассмотрим следующий пример:

Screen.Cursors[myCursor] := LoadCursor(HInstance, MYCURSOR');

LoadCursor - функция Windows API, которая вызывается приложением из динамической библиотеки User 32.dll. Кстати, примером хранимых в динамической библиотеке ресурсов могут являться такие стандартные диалоги Windows , как диалог открытия файла, диалог печати или настройки принтера. Эти диалоги находятся в файле Comctl32.dll. Однако многие прикладные разработчики используют функции вызова форм этих диалогов, совершенно не задумываясь, где хранится их описание.

Второй тип процедур - это те, которые используются только внутри самого файла библиотеки.

Аргументы в пользу использования DLL

Итак, прежде чем перейти к обсуждению структуры динамических библиотек, необходимо поговорить о тех преимуществах, которые предоставляет их использование разработчику. Во-первых, это повторное использование кода. Думаю, нет необходимости пояснять удобство использования один раз разработанных процедур и функций при создании нескольких приложений? Кроме того, в дальнейшем вы сможете продать некоторые из своих библиотек, не раскрывая исходных кодов. А чем тогда это лучше компонентов, спросите вы? А тем, что функции, хранящиеся в библиотеке, могут быть вызваны на выполнение из приложений, разработанных не на Object Pascal, а, например, с использованием C++Builder, Visual Basic, Visual C++ и т.д. Такой подход накладывает некоторые ограничения на принцип разработки библиотеки, но это возможно. Звучит заманчиво? Мне кажется, даже очень. Но это еще не все.

Во-вторых, использование DLL предоставляет возможность использования один загруженного в оперативную память кода несколькими приложениями. К примеру, если вы разрабатываете программное обеспечение для большого предприятия, то вполне возможно, что в различных созданных вами приложениях будут использоваться одни и те же функции, процедуры, формы и другие ресурсы. Естественно, что при выделении общих для нескольких приложений данных в DLL может привести к экономии как дискового пространства, так и оперативной памяти, иногда очень даже существенному.

В-третьих, следует поговорить вот о чем. Всего несколько лет назад при разработке программного обеспечения вы могли совершенно не волноваться относительно распространения ваших продуктов где-либо, кроме вашей страны. Я хочу сказать, что проблема перевода на другие языки текста на элементах управления (пункты меню, кнопки, выпадающие списки, подсказки), сообщений об ошибках и т.д. не стояла так остро, как сейчас. Однако, с повсеместным внедрением Интернета у вас появилась возможность бытрой передачи готовых программных продуктов практически в любую точку мира. И что будут делать с вашей программой где-нибудь в Объединенных Арабских Эмиратах, если кроме как по-русски, она с пользователем общаться не умеет? Вы сами можете оценить этот эффект, если хоть раз на экране вашего компьютера вместо с детства знакомого русского языка появляется «арабская вязь» (например, из-за «сбоя» шрифтов). Итак, уже сейчас вы должны планировать возможность распространения ваших приложений в других странах (если, конечно, у вас есть желание получить как можно больше прибыли). Соответственно, встает вопрос быстрого перевода интерфейса вашей программы на другие языки. Одним из путей может являться создание ресурсов интерфейсов внутри DLL . К примеру, можно создать одно приложение, которое в зависимости от версии динамической библиотеки будет выводить сообщения на различных языках.

Естественно, выше приведены лишь некоторые из аргументов в пользу использования динамически подключаемых библиотек при разработке приложений. Итак, надеюсь, вы все еще заинтересованы в том, чтобы узнать, как собственно, DLL создаются. Если так, то вперед.

Основы разработки DLL

Разработка динамических библиотек не представляет собой некий сверхсложный процесс, доступный лишь избранным. Если вы достаточно хорошо знакомы с разработкой приложений на Object Pascal , то вам не составит особого труда научиться работать с механизмом DLL . Итак, рассмотрим те особенности создания DLL , которые вам необходимо знать, а в завершении статьи разработаем свою собственную библиотеку.

Как и любой другой модуль, модуль динамической библиотеки имеет фиксированный формат. Взгляните на листинг, представленный ниже.

library MyFirstDLL;

uses

SysUtils,

Classes,

Forms,

Windows;

procedure HelloWorld(AForm : TForm);

begin

MessageBox(AForm.Handle, Hello world!',

DLL Message Box', MB_OK or MB_ICONEXCLAMATION);

end;

exports

HelloWorld;

begin

end.

Первое, на что следует обратить внимание, это ключевое слово library, находящееся вверху страницы. Library определяет этот модуль как модуль библиотеки DLL . Далее идет название библиотеки. В нашем примере мы имеем дело с динамической библиотекой, содержащей единственную процедуру: HelloWorld. Причем обратите внимание, что данная процедура по структуре ничем не отличается от тех, которые вы помещаете в модули своих приложений. Ключевое слово exports сигнализирует компилятору о том, что перечисленные ниже функции и/или процедуры должны быть доступны из вызывающих приложений (т.е. они как бы «экспортируются» из библиотеки). Подробнее о механизме экспорта мы поговорим чуть позже.

И, наконец, в конце модуля можно увидеть ключевые слова begin и end. Внутри данного блока вы можете поместить код, который должен выполняться в процессе загрузки библиотеки. Достаточно часто этот блок остается пустым.

Как уже говорилось выше, все процедуры и функции, помещаемые в DLL , могут быть разделены на две группы: экспортируемые (вызываемые из других приложений) и локальные. Естественно, внутри библиотеки также могут быть описаны классы, которые в свою очередь содержат методы, но в рамках данной статьи я не буду на этом останавливаться.

Описание и реализация процедур и функций, вызываемых в пределах текущей DLL , ничем не отличаются от их аналогов в обычных проектах-приложениях. Их специфика заключается лишь в том, что вызывающая программа не будет иметь к ним доступа. Она просто не будет ничего знать об их существования, так же, как одни классы ничего не знают о тех методах, которые описаны в секции private других классов.

В дополнение к процедурам и функциям, DLL может содержать глобальные данные, доступ к которым разрешен для всех процедур и функций в библиотеке. Для 16-битных приложений эти данные существовали в единственном экземпляре независимо от количества загруженных в оперативную память программ, которые используют текущую библиотеку. Другими словами, если одна программа изменяет значение глобальной переменной a на 100, то для всех остальных приложений a будет значение 100. Для 32-битных приложений это не так. Теперь для каждого приложения создается отдельная копия глобальной области данных.

Экспорт функций из DLL

Как уже говорилось выше, для экспорта процедур и функций из DLL , необходимо использовать ключевое слово export. Еще раз обратите внимание на представленный выше листинг библиотеки MiFirstDll. Поскольку процедура HelloWorld определена как экспортируемая, то она может быть вызвана на выполнение из других библиотек или приложений. Существуют следующие способы экспорта процедур и функций: экспорт по имени и экспорт по порядковому номеру.

Наиболее распространенный способ экспорта - по имени. Взглянем на приведенный ниже текст:

exports

SayHello,

DoSomething,

DoSomethingReallyCool;

Следует обратить внимание на то, что Delphi автоматически назначает порядковый номер каждой экспортируемой функции (процедуре) независимо от того, определяете вы его явно или нет. Явное определение индекса позволяет вам лично управлять порядковым номером экспортируемой функции или процедуры.

Для того, чтобы определить выполняется ли ваш кодек в DLL или в вызывающем приложении, можно воспользоваться глобальной переменной IsLibrary. Она принимает значение ИСТИНА в том случае, если код вызывается из библиотеки и ЛОЖЬ в случае выполнения процедуры или функции из вызывающего приложения.

Кроме этого, в поставку Delphi входит весьма полезная утилита tdump , которая предоставляет данные о том, какая информация экспортируется из указанной DLL.

Использование DLLProc

Выше я уже говорил о том, что код инициализации динамической библиотеки может быть помещен в блок begin...end. Однако кроме этого зачастую необходимо предусмотреть некоторые действия, выполняемые в процессе выгрузки DLL из оперативной памяти. В отличии от других типов модулей, модуль DLL не имеет ни секции initialization, ни секции finalization. К примеру, вы можете динамически выделить память в главном блоке, однако не понятно, где эта память должна быть освобождена. Для решения этой проблемы существует DLLProc - специальная процедура, вызываемая в определенные моменты функционирования DLL.

Для начала следует сказать о самой причине существования DLLProc . Динамическая библиотека получает сообщения от EN-US'>Windows в моменты своей загрузки и выгрузки из оперативной памяти, а также в тех случаях, когда какой-нибудь очередной процесс, использующий функции и/или ресурсы, хранящиеся в библиотеке, загружается в память. Такая ситуация возможно в том случае, когда библиотека необходима для функционирования нескольких style="mso-spacerun: yes">љ приложений. А для того, чтобы вы имели возможность указывать, что именно должно происходить в такие моменты, необходимо описать специальную процедуру, которая и будет ответственна за такие действия. К примеру, она может выглядеть следующим образом:

procedure MyFirstDLLProc(Reason: Integer);

begin

if Reason = DLL_PROCESS_DETACH then

{DLL is unloading. Cleanup code here.}

end;

Однако системе совершенно не очевидно, что именно процедура MyFirstDllProc ответственна за обработку рассмотренных выше ситуаций. Поэтому вы должны поставить в соответствие адрес нашей процедуры глобальной переменной DLLProc. Это необходимо сделать в блоке begin...end примерно так:

begin

DLLProc := @MyDLLProc;

{ Что-нибудь еще, что должно выполняться в

процессе инициализации библиотеки }

end.

Ниже представлен код, демонстрирующий один из возможных вариантов применения DLLProc.

library MyFirstDLL;

uses

SysUtils,

Classes,

Forms,

Windows;

var

SomeBuffer : Pointer;

procedure MyFirstDLLProc(Reason: Integer);

begin

if Reason = DLL_PROCESS_DETACH then

{DLL is выгружается из памяти.

Освобождаем память, выделенную под буфер.}

FreeMem(SomeBuffer);

end;

procedure HelloWorld(AForm : TForm);

begin

MessageBox(AForm.Handle, Hello world!',

DLL Message Box', MB_OK or MB_ICONEXCLAMATION);

end;