另外，在创建DLL的时候，应该首先创建一个头文件来包含想要导出的变量和函数。这个头文件还必须定义导出的函数或者变量所用到的任何符号和数据结构。DLL的所有源文件，都应该包括这个头文件。另外，我们必须分发这个头文件。这样任何可能需要导入这些函数或者变量的源文件都可以包含该头文件。让DLL的构建者和可执行模块的构建者使用同一个头文件可以使维护更加容易。
下面用例子说明：

词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，代码生成。其中有符号表管理和错误处理，贯穿于整个编译器的过程。

编译器的一个基本功能是记录源程序中使用的标示符并收集每个标示符相关的各种属性信息。标示符的属性信息表明了该标识符的存储位置、类型、作用域。

符号表是一个数据结构，每个标示符在符号表中都有一条记录，记录的每个域对应于该标识符的一个属性。这种数据结构允许我们快速的找到每个标识符，并在该记录中快速的存储和检索信息。

标识符的属性信息由词法分析以后的各个阶段陆续写入符号表。

每个阶段都可能遇到错误，必须以恰当的方式进行错误处理，使得编译器能够继续运行，以检查出源程序更多的错误。

词法分析阶段，仅仅分理处源文件中的词语；语法分析，构成语法树；语义分析，对词语进行检测，填写符号表；中间代码生成，可以生成相关的四元式；代码优化阶段，可以有四元式变为三元士；代码生成，则可以形成汇编代码。

当一个模块（如可执行文件）用到了一个DLL的函数或者变量的时候，会牵涉到许多文件和组件。为了便于讨论，我们将一个dll中导入函数和变量的模块称为“可执行模块”，将导出函数和变量一个供其他可执行文件使用的模块成为“DLL模块”，dll模块也可以导入一些包含其他dll模块中的函数和变量。

构建dll,需要以下步骤：

1. 必须创建一个头文件，在其中包含我们想要在DLL中导出的函数原型，结构以符号。为了构建该DLL，dll中的所有源文件需要包含该头文件。

2. 创建C/C++源文件来实现想要在DLL模块中淡出的函数和变量。

3. 当构建dll模块的时候，编译器会对每个源文件进行处理产生一个obj文件，（每个源文件，对应一个obj模块）

4. 当所有的obj模块创建完毕后，连接器会将所有的.obj模块内容合并，产生一个单独的dll映像文件。这个映像文件或者模块，包含dll中所有的二进制代码以及全局/静态变量。为了执行可执行模块快，这个文件时必须的。

5. 如果连接器检测到DLL的源文件输出少了一个函数或者变量，那么连接器还有生成一个lib文件。这个lib文件非常小，这是因为他并不包含任何函数或者变量。她它只是列出了所有被导出的函数和变量的负号名。为了构建可执行模块，这个模块是必须的。

一旦构建了dll模块，我们就可以通过下列步骤构建可执行模块

1. 在所有的引用了dll的模块，变量，必须包含有dll的开发者所创建的头文件。

2. 创建C++源文件来实现想要的包含在可执行模块的函数和变量。当然，代码可以引用在dll的头文件中的定义的函数和变量。

3. 在构建可执行模块时候，编译器会对每个源文件进行处理并产生一个.obj文件。

4. 当所有的obj都创建完毕后，连接器会将所有的obj模块的内容合并，产生一个单独的可执行文件，这个映像文件包含了可执行文件中的所有二进制代码以及全局静态变量。该可执行文件还包含一个导入段，其中列出了它需要的dll模块的名称。

5. 加载程序先为新的进程创建一个虚拟的地址空间，并将可执行模块映射到新的地址空间中。

一旦加载程序将可执行模块和所有的dll模块映射到进程的地址空间之后，进程的主线程可以开始执行，这样引用程序就能够运行了。

使用动态链接库的理由：

1. 他们扩展了应用程序的特性

2. 简化了项目管理

3. 有助于节省内存

4. 促进资源共享

5. 促进本地化

6. 提供特殊目的。

在创建dll的时候，我们必须给连接器指定dll开关，这个开关会使得连接器在生成dll文件影响中保存一些与可执行文件略微不同的信息，这样操作系统的加载程序能够将该文件识别为dll，而不会将它识别为应用程序。

应用程序使用dll函数之前，必须将该dll的文件映像到调用进程的地址空间中。有两种方式：一种是隐式载入链接，另外一种是显示运行时链接。

一旦dll文件影响到一个进程的地址空间后，进程的所有线程就可以调用dll中的函数了。事实上，该dll几乎完全丧失了dll的身份，进程中的线程来说，该dll中的代码和数据就像一些附加的代码和数据，碰巧放到进程的地址空间中了。当线程调用dll的一个函数时，该函数会在程栈中取得传给他的参数，并使用线程栈存放他需要的局部变量。Dll中函数创建的任何对象都为调用线程或者调用进程所拥有-------dll绝对不会拥有任何对象。

如果运行同一个可执行文件的多个实例，这些实例就不会共享可执行文件中的全局变量和静态变量。Windows通过使用写时复制机制，保证这一点。Dll中的全局变量和局部变量也是通过完全相同的方法处理的。当一个进程将一个dll文件映射到自己的地址空间中时，系统也会为全局变量和静态变量创建新的实例。

现在pc流行的可执行文件格式主要是windows平台下的PE（Portable Executable）和Linux的ELF（Executable Linkable Format），他们都是COFF文件的格式的变种。目标文件就是源代码文件编译后但未进行连接的哪些中间文件，他跟可执行文件相似，所以一般跟可执行文件格式一起采用格式存储。在windows平台下，统称PE--COFF文件格式。在linux下，统称为ELF文件。

不光是可执行文件可以按照可执行文件存储，动态链接库dll和静态链接库lib文件都可以按照可执行文件格式存储。他们在windows下都按照PE--COFF格式存储，LINUX下按照ELF格式存储，静态链接库稍微不同，他是把很多目标文件捆绑为一个文件，在加上一些索引，你可以简单的理解为一个包含很多目标文件的文件包。

目标文件和可执行文件的格式跟操作系统和编译器密切相关，不同的系统平台下会有不同的格式，但这些格式大同小异，目标文件格式与可执行文件科室的历史几乎是操作系统的发展史。

目标文件内容

目标文件中的内容至少有编译后的机器指令代码、数据，没错，除了这些内容以外，目标文件还包括了连接时所需要的一些信息，如符号表，调试信息，字符串。一般的目标文件将这些信息按照不同的属性，以“节”的形式存储，有时候也叫做“段”，一般都表示一定长度的区域，基本上不加区别。

程序源代码编译后的机器指令经常被放在代码段里，代码段常用名字有code或者text，全局变量和局部静态变量经常放在数据段，数据段的一般名字叫做data。如图所示：

假设图的可执行文件格式是elf，从图中可以看到，efl文件的开头是一个文件头，描述文件的属性，包括文件是否可执行，是静态链接还是动态链接以及入口地址（如果是可执行文件）文件头还有个段表。段表其实是一个ie描述文件中各个段的数组。段表描述了文件中各个段在文件中的偏移位置以及段的属性等，从段里面可以看到每个段的所有信息。文件头后米娜就是各个段的内容，比如代码段保存的就是程序的指令，数据段保存就是的程序的敬爱变量。

对照图来看，一般C语言的编译后执行语句都是机器代码，保存在text段中。已初始化的全局变量和局部变量都保存在data段中；为初始化的全局变量和局部变量一般放在一个叫做bss段里面，但是以为内他们都是0，所以在data段分配空间的时候，并且存放0是没有必要的。程序运行的时候，他们的确是要占内存空间的，并且可执行文件必须记录所有为初始化的全局变量和局部静态变量的大小总和，记为bss段。Bss段只是为初始化的全局变量和局部静态变量预留位置而已，他并没有内容，所以文件中不占空间。

总的来说，程序源代码被编译后主要分成两种段：程序指令和程序数据。代码段属于程序指令，而数据段和bss段属于程序数据。

数据和指令分段有诸多好处，主要有一下几个方面：

1. 一方面程序被加载后，数据和指令分别被映射到两个虚存区。由于数据区域对于进程来说是可读写的，而指令区域对于进程来说，是只读的，所以这两个虚存区域的权限可以被设置为读写与只读。防止程序的指令被有意或者无意改写。

2. 另一方面，对于现代CPU来说，他们有着极其强大的缓存体系，有与缓存在现代计算机中地位非常重要，所以程序尽量提高缓存。程序的指令和数据分开有利于提高程序的局部性。现代的cpu缓存都设计成指令缓存和数据缓存。

3. 第三个原因就是当系统中运行该程序的多个副本时，指令都是一样的，所以内存中只需要保存一份程序指令部分集合。对于指令这种只读区域来说是这样的，对于其他的只读数据也是这样。当然每个进程的数据区域不一样，他们是进程私有的。

链接的过程，主要包括了地址和空间分配，负号决议，重定位等步骤。

符号决议有时候也被叫做符号绑定，名称决议；决议更倾向于静态链接，而绑定更倾向于动态链接。

源文件经过编译器编译成目标文件，目标文件和库文件一起链接形成最终可执行文件。而最常用的库就是运行时库，他是支持程序运行的基本函数的集合。库其实是一组目标文件的包，就是一些最常用的编码已编译目标文件打包存放。

很多时候，我们把目标文件称作为模块。

现代的编译和链接过程也并非想象的那么复杂。比如我们在程序模块main.c中使用两外一个func.c中函数方法foo（）。我们在main.c的模块中每一处调用foo的时候都必须确切知道foo这个函数的地址，但是每个模块都是单独编译的，在编译器编译main.c的时候，并不知道foo函数的地址，所以他暂时把这些调用foo的指令的目标地址搁置，等待最后连接的时候有编译器将这些指令的目标地址修订。使用连接器，你可以直接饮用其他模块的函数和全局变量而无需知道他们的地址，因为连接器在连接的时候，会根据你所饮用的foo，自动去响应的func.c模块查找foo的地址，然后将main.c模块中所引用的符号foo，自动去响应的func.c模块查找foo的地址，然后将main。C模块汇总所引用的foo的指令重新修正，让他们去响应的func.c模块查找foo的地址，然后将main.c模块中缩影的foo指令重新修正，让他们的目标地址为真正的foo函数的地址。这就是静态链接的最基本过程和作用。

在链接的过程中，对其他定义在目标文件中的函数调用的指令需要被诚信调整，对使用其他定义在其他目标文件的变量来说，也存在同样的问题，让我们结合具体的cpu指令来了解这个过程。假设我们有个全局变量var，他在目标文件A里面。我们在目标文件B里面要访问这个全局变量，比如我们在目标文件B里面有这么一条指令：

Movl    s0x2a ，   var

这条指令就是给这个var变量赋值，相当于c语言中的语句var = 42；然后我们编译目标文件B，得到这条机器码，如图：

Mov指令码                    源常量

士大夫

由于编译目标文件B的时候，编译器并不知道变量var的目标地址，所以编译器在没有确定地址的情况下，将这条指令的目标地址置为0，等待连接器在将目标文件A和B连接起来的时候在将其修正。我们假设A和B连接后，变量var的地址确定下来为0x1000，那么连接器将会把这个指令的目标地址部分修正为0x1000，这个地址修订的过程，叫做重定位。每个要修正的地方叫做重定位入口。

几种函数调用方式

1. _stdcall 是StandardCall的缩写，是C++的标准调用方式：所有参数从右到左依次入栈，如果是调用类成员的话，最后一个入栈的是this指针。这些堆栈中的参数由被调用的函数在返回后清除，使用的指令是 retnX，X表示参数占用的字节数，CPU在ret之后自动弹出X个字节的堆栈空间。称为自动清栈。函数在编译的时候就必须确定参数个数，并且调用者必须严格的控制参数的生成，不能多，不能少，否则返回后会出错。　　PASCAL 是Pascal语言的函数调用方式，也可以在C/C++中使用，参数压栈顺序与前两者相反。返回时的清栈方式与_stdcall相同。　

2. _cdecl 是C DECLaration的缩写（declaration，声明），表示C语言默认的函数调用方法：所有参数从右到左依次入栈，这些参数由调用者清除，称为手动清栈。被调用函数不会要求调用者传递多少参数，调用者传递过多或者过少的参数，甚至完全不同的参数都不会产生编译阶段的错误。 

3. _fastcall是编译器指定的快速调用方式。由于大多数的函数参数个数很少，使用堆栈传递比较费时。因此_fastcall通常规定将前两个（或若干个）参数由寄存器传递，其余参数还是通过堆栈传递。不同编译器编译的程序规定的寄存器不同。返回方式和_stdcall相当。　　

4. _thiscall 是为了解决类成员调用中this指针传递而规定的。_thiscall要求把this指针放在特定寄存器中，该寄存器由编译器决定。VC使用ecx，Borland的C++编译器使用eax。返回方式和_stdcall相当。　　_fastcall 和 _thiscall涉及的寄存器由编译器决定，因此不能用作跨编译器的接口。所以Windows上的COM对象接口都定义为_stdcall调用方式。　　C中不加说明默认函数为_cdecl方式（C中也只能用这种方式），C++也一样，但是默认的调用方式可以在IDE环境中设置。　　带有可变参数的函数必须且只能使用_cdecl方式，例如下面的函数:　　int printf(char * fmtStr, ...);　　int scanf(char * fmtStr, ...);　

几种调用约定的区别

__cdecl __fastcall与 __stdcall，三者都是调用约定(Calling convention)，它决定以下内容：

1)函数参数的压栈顺序，

2)由调用者还是被调用者把参数弹出栈，

3)以及产生函数修饰名的方法。　

修饰约定

1. 　__stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个"@"符号和其参数的字节数，格式为_functionname@number,例如 ：function(int a, int b)，其修饰名为：_function@8　　

2. __cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_functionname

3. __fastcall调用约定在输出函数名前加上一个"@"符号，后面也是一个"@"符号和其参数的字节数，格式为@functionname@number

DLL内的函数分为两种：

(1)DLL导出函数，可供应用程序调用；

(2) DLL内部函数，只能在DLL程序使用，应用程序无法调用它们。

而应用程序对本DLL的调用和对第2节静态链接库的调用却有较大差异，下面我们来逐一分析。

首先，语句typedef int ( * lpAddFun)(int,int)定义了一个与add函数接受参数类型和返回值均相同的函数指针类型。随后，在main函数中定义了lpAddFun的实例addFun；

其次，在函数main中定义了一个DLL HINSTANCE句柄实例hDll，通过Win32 Api函数LoadLibrary动态加载了DLL模块并将DLL模块句柄赋给了hDll；

再次，在函数main中通过Win32 Api函数GetProcAddress得到了所加载DLL模块中函数add的地址并赋给了addFun。经由函数指针addFun进行了对DLL中add函数的调用；

最后，应用工程使用完DLL后，在函数main中通过Win32 Api函数FreeLibrary释放了已经加载的DLL模块。

通过这个简单的例子，我们获知DLL定义和调用的一般概念：

(1)DLL中需以某种特定的方式声明导出函数（或变量、类）；

(2)应用工程需以某种特定的方式调用DLL的导出函数（或变量、类）。

下面我们来对“特定的方式进行”阐述。

（1） 声明导出函数

DLL中导出函数的声明有两种方式：一种为4.1节例子中给出的在函数声明中加上__declspec(dllexport)，这里不再举例说明；另外一种方式是采用模块定义(.def) 文件声明，.def文件为链接器提供了有关被链接程序的导出、属性及其他方面的信息。

下面的代码演示了怎样同.def文件将函数add声明为DLL导出函数（需在dllTest工程中添加lib.def文件）：

; lib.def : 导出DLL函数

LIBRARY dllTest

EXPORTS

add @ 1

.def文件的规则为：

(1)LIBRARY语句说明.def文件相应的DLL；

(2)EXPORTS语句后列出要导出函数的名称。可以在.def文件中的导出函数名后加@n，表示要导出函数的序号为n（在进行函数调用时，这个序号将发挥其作用）；

(3).def 文件中的注释由每个注释行开始处的分号 (;) 指定，且注释不能与语句共享一行。

由此可以看出，例子中lib.def文件的含义为生成名为“dllTest”的动态链接库，导出其中的add函数，并指定add函数的序号为1。

（2） DLL的调用方式

在4.1节的例子中我们看到了由“LoadLibrary-GetProcAddress-FreeLibrary”系统Api提供的三位一体“DLL加载-DLL函数地址获取-DLL释放”方式，这种调用方式称为DLL的动态调用。

动态调用方式的特点是完全由编程者用 API 函数加载和卸载 DLL，程序员可以决定 DLL 文件何时加载或不加载，显式链接在运行时决定加载哪个 DLL 文件。

静态调用方式的特点是由编译系统完成对DLL的加载和应用程序结束时 DLL 的卸载。当调用某DLL的应用程序结束时，若系统中还有其它程序使用该 DLL，则Windows对DLL的应用记录减1，直到所有使用该DLL的程序都结束时才释放它。静态调用方式简单实用，但不如动态调用方式灵活。

下面我们来看看静态调用的例子（单击此处下载本工程附件），将编译dllTest工程所生成的.lib和.dll文件拷入dllCall工程所在的路径，dllCall执行下列代码：

#pragma comment(lib,"dllTest.lib")

//.lib文件中仅仅是关于其对应DLL文件中函数的重定位信息

extern "C" __declspec(dllimport) add(int x,int y);

int main(int argc, char* argv[])

{

int result = add(2,3);

printf("%d",result);

return 0;

}

由上述代码可以看出，静态调用方式的顺利进行需要完成两个动作：

(1)告诉编译器与DLL相对应的.lib文件所在的路径及文件名，#pragma comment(lib,"dllTest.lib")就是起这个作用。

程序员在建立一个DLL文件时，连接器会自动为其生成一个对应的.lib文件，该文件包含了DLL 导出函数的符号名及序号（并不含有实际的代码）。在应用程序里，.lib文件将作为DLL的替代文件参与编译。

(2)声明导入函数，extern "C" __declspec(dllimport) add(int x,int y)语句中的__declspec(dllimport)发挥这个作用。

静态调用方式不再需要使用系统API来加载、卸载DLL以及获取DLL中导出函数的地址。这是因为，当程序员通过静态链接方式编译生成应用程序时，应用程序中调用的与.lib文件中导出符号相匹配的函数符号将进入到生成的EXE 文件中，.lib文件中所包含的与之对应的DLL文件的文件名也被编译器存储在 EXE文件内部。当应用程序运行过程中需要加载DLL文件时，Windows将根据这些信息发现并加载DLL，然后通过符号名实现对DLL 函数的动态链接。这样，EXE将能直接通过函数名调用DLL的输出函数，就象调用程序内部的其他函数一样。

DllMain函数

Windows在加载DLL的时候，需要一个入口函数，就如同控制台或DOS程序需要main函数、WIN32程序需要WinMain函数一样。在前面的例子中，DLL并没有提供DllMain函数，应用工程也能成功引用DLL，这是因为Windows在找不到DllMain的时候，系统会从其它运行库中引入一个不做任何操作的缺省DllMain函数版本，并不意味着DLL可以放弃DllMain函数。

根据编写规范，Windows必须查找并执行DLL里的DllMain函数作为加载DLL的依据，它使得DLL得以保留在内存里。这个函数并不属于导出函数，而是DLL的内部函数。这意味着不能直接在应用工程中引用DllMain函数，DllMain是自动被调用的。

我们来看一个DllMain函数的例子（单击此处下载本工程附件）。

BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,

DWORD ul_reason_for_call,

LPVOID lpReserved

)

{

switch (ul_reason_for_call)

{

case DLL_PROCESS_ATTACH:

printf("/nprocess attach of dll");

break;

case DLL_THREAD_ATTACH:

printf("/nthread attach of dll");

break;

case DLL_THREAD_DETACH:

printf("/nthread detach of dll");

break;

case DLL_PROCESS_DETACH:

printf("/nprocess detach of dll");

break;

}

return TRUE;

}

DllMain函数在DLL被加载和卸载时被调用，在单个线程启动和终止时，DLLMain函数也被调用，ul_reason_for_call指明了被调用的原因。原因共有4种，即PROCESS_ATTACH、PROCESS_DETACH、THREAD_ATTACH和THREAD_DETACH，以switch语句列出。

来仔细解读一下DllMain的函数头BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, WORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved )。

APIENTRY被定义为__stdcall，它意味着这个函数以标准Pascal的方式进行调用，也就是WINAPI方式；

进程中的每个DLL模块被全局唯一的32字节的HINSTANCE句柄标识，只有在特定的进程内部有效，句柄代表了DLL模块在进程虚拟空间中的起始地址。在Win32中，HINSTANCE和HMODULE的值是相同的，这两种类型可以替换使用，这就是函数参数hModule的来历。

执行下列代码：

hDll = LoadLibrary("..//Debug//dllTest.dll");

if (hDll != NULL)

{

addFun = (lpAddFun)GetProcAddress(hDll, MAKEINTRESOURCE(1));

//MAKEINTRESOURCE直接使用导出文件中的序号

if (addFun != NULL)

{

int result = addFun(2, 3);

printf("/ncall add in dll:%d", result);

}

FreeLibrary(hDll);

}

我们看到输出顺序为：

process attach of dll

call add in dll:5

process detach of dll

这一输出顺序验证了DllMain被调用的时机。

代码中的GetProcAddress ( hDll, MAKEINTRESOURCE ( 1 ) )值得留意，它直接通过.def文件中为add函数指定的顺序号访问add函数，具体体现在MAKEINTRESOURCE ( 1 )，MAKEINTRESOURCE是一个通过序号获取函数名的宏，定义为（节选自winuser.h）：

#define MAKEINTRESOURCEA(i) (LPSTR)((DWORD)((WORD)(i)))

#define MAKEINTRESOURCEW(i) (LPWSTR)((DWORD)((WORD)(i)))

#ifdef UNICODE

#define MAKEINTRESOURCE MAKEINTRESOURCEW

#else

#define MAKEINTRESOURCE MAKEINTRESOURCEA

静态链接库和动态链接库的区别：

1. 如果采用静态链接库，lib中的指令都包含在最终生成的exe文件中。如果采用动态的链接库，该dll不必包含在exe文件中。Exe文件执行时，可以动态的加载和卸载这个与exe无关的dll文件。

2. 静态链接库不能再包含其他的动态链接库或者静态链接库；而动态链接库不受限制，仍然可以包含其他的动态链接库和静态链接库。

VC的动态链接库有三种类型，分别是非MFCdll，MFCdll和MFC扩展dll

1. 非MFCdll不采用mfc类库结构，其导出结果为标准的C接口，能为非MFCdll和MFCdll调用。

2. MFCdll包含一个继承CWinApp的类，但其无消息循环，MFC扩展dll采用MFC动态链接版本创建，它只能被用MFC类库所编写的应用程序调用。