Создание в среде Borland C++ Builder dll, совместимой с Visual C++ (стр. 1 из 4)
Роман Мананников
Сложность использования dll, созданной с помощью Borland C++ Builder (далее BCB), в проектах, разрабатываемых в средах Microsoft, обусловлена тремя основными проблемами . Во-первых, Borland и Microsoft придерживаются разных соглашений о наименовании (naming convention) функции в dll. В зависимости от того, как объявлена экспортируемая функция, ее имя может быть дополнено компилятором определенными символами. Так, при использовании такого соглашения о вызове (calling convention), как __cdecl, BCB перед именем функции добавляет символ подчеркивания. Visual C++ (далее VC), в свою очередь, при экспорте функции как __stdcall добавит к ее имени помимо подчеркивания также информацию о списке аргументов (символ @ плюс размер списка аргументов в байтах).
| ПРИМЕЧАНИЕИспользование соглашения __stdcall означает, что вызываемая функция сама удалит из стека свои аргументы. Соглашение __cdecl, наоборот, обязывает очищать стек вызывающую функцию. Объявление функции как __cdecl приведет к некоторому (незначительному) увеличению размера конечного исполняемого файла, поскольку каждый раз после вызова этой функции требуется код по очистке стека, с другой стороны, именно из-за очистки стека вызывающей функцией допускается передача переменного числа параметров. В стек параметры и в том, и в другом случае помещаются справа налево. |
В таблице 1 приведены возможные варианты наименований для экспортируемой функции MyFunction, объявленной следующим образом:
| extern ”C” void __declspec(dllexport) <calling convention> MyFunction(int Param); |
в зависимости от соглашения о вызове (<calling convention>) и компилятора.
| Соглашение о вызове | VC++ | C++ Builder |
| __stdcall | _MyFunction@4 | MyFunction |
| __cdecl | MyFunction | _MyFunction |
Таблица 1. Наименования функций в зависимости от соглашения о вызове и компилятора.
Во-вторых, объектные двоичные файлы (.obj и .lib), создаваемые BCB, несовместимы с объектными файлами VC, и, следовательно, не могут быть прилинкованы к VC-проекту. Это означает, что при желании использовать неявное связывание (linking) c dll необходимо каким-то образом создать .lib-файл (библиотеку импорта) формата, которого придерживается Microsoft.
| ПРИМЕЧАНИЕСледует отметить, что до появления 32-разрядной версии Visual C++ 1.0 компиляторы Microsoft использовали спецификацию Intel OMF (Object Module Format – формат объектного модуля). Все последующие компиляторы от Microsoft создают объектные файлы в формате COFF (Common Object File Format – стандартный формат объектного файла). Основной конкурент Microsoft на рынке компиляторов – Borland – решила отказаться от формата объектных файлов COFF и продолжает придерживаться формата OMF Intel. Отсюда и несовместимость двоичных объектных файлов. |
В-третьих, классы и функции-методы классов, экспортируемые из BCB dll, не могут быть использованы в проекте на VC. Причина этого кроется в том, что компиляторы искажают (mangle) имена как обычных функций, так и функций-методов класса (не путайте с разными соглашениями о наименованиях). Искажение вносится для поддержки полиморфизма, то есть для того, чтобы различать функции с одинаковым именем, но разными наборами передаваемых им параметров. Если для обычных функций искажения можно избежать, используя перед определением функции директиву extern ”С” (но при этом, во-первых, на передний план выходит первая проблема – разные соглашения о наименовании функций в dll, а во-вторых, из двух и более функций с одинаковым именем директиву extern ”С” можно использовать только для одной из них, в противном случае возникнут ошибки при компиляции), то для функций-методов класса искажения имени неизбежны. Компиляторы Borland и Microsoft, как вы уже, вероятно, догадались, используют различные схемы внесения искажений. В результате VC-приложения попросту не видят классы и методы классов, экспортируемые библиотеками, скомпилированными в BCB.
| ПРИМЕЧАНИЕОт редакции: В частности, разновидностями полиморфизма времени компиляции являются перегрузка (ad-hoc полиморфизм) и шаблоны функций (параметрический полиморфизм). |
Эти три проблемы осложняют использование BCB dll из приложений, созданных на VC, но все-таки это возможно. Ниже описаны три способа создания dll совместимой с VC и дальнейшего успешного использования этой dll.
Алгоритмы создания VC-совместимой dll и ее использование
Два из описанных в этом разделе алгоритмов применяют неявное связывание с dll, один – явную загрузку dll. Опишем сначала самый простой способ – использование BCB dll из проекта VC посредством ее явной загрузки в процессе выполнения программы.
Алгоритм с явной загрузкой dll
Применяя данную технику, нам не придется создавать совместимые с VC библиотеки импорта (.lib). Вместо этого добавится ряд действий по загрузке и выгрузке dll в приложении, ее использующем.
Создадим BCB dll (New -> DLL Wizard -> C++ -> Use VCL -> OK), экспортирующую для простоты всего две функции. Одна из функций будет вычислять сумму двух чисел и не будет использовать VCL-классы, а другая будет создавать окно и выводить в VCL-компонент TStringGrid элементы массива, переданного в качестве одного из аргументов.
| ПРИМЕЧАНИЕПоскольку действия, производимые функциями, в нашем случае абсолютно не важны, данные примеры не несут смысловой нагрузки, однако стоит обратить внимание на функцию ViewStringGridWnd, которая показывает, что внутри самой dll использовать VCL-классы можно без каких-либо ограничений. |
Листинг 1 - Компилятор Borland C++ Builder 5
ExplicitDll.h
| #ifndef _EXPLICITDLL_#define _EXPLICITDLL_extern "C"{ int __declspec(dllexport) __cdecl SumFunc(int a, int b); HWND __declspec(dllexport) __stdcall ViewStringGridWnd(int Count,double* Values);}#endif |
Ключевое слово __declspec с атрибутом dllexport помечает функцию как экспортируемую, имя функции добавляется в таблицу экспорта dll. Таблица экспорта любого PE-файла (.exe или .dll) состоит из трех массивов: массива имен функций (а точнее, массива указателей на строки, содержащие имена функций), массива порядковых номеров функций и массива относительных виртуальных адресов (RVA) функций. Массив имен функций упорядочен в алфавитном порядке, ему соответствует массив порядковых номеров функций. Порядковый номер после некоторых преобразований превращается в индекс элемента из массива относительных виртуальных адресов функций. При экспорте функции по имени имеет место следующая последовательность действий: по известному имени функции определяется ее индекс в массиве имен функций, далее по полученному индексу из массива порядковых номеров определяется порядковый номер функции, затем из порядкового номера, с учетом базового порядкового номера экспорта функций для данного PE-файла, вычисляется индекс, по которому из массива адресов извлекается искомый RVA функции. Помимо экспорта по имени возможен экспорт функций по их порядковым номерам (ordinal). В этом случае последовательность действий для получения индекса элемента из массива относительных виртуальных адресов сводится только к преобразованию порядкового номера функции. Для экспорта функций по номеру используется .def-файл с секцией EXPORTS, где за каждой функцией будет закреплен порядковый номер. При этом в тексте самой dll функции как экспортируемые не помечаются. Подробнее о таблице экспорта можно прочитать в статье по адресу
http://www.rsdn.ru/article/baseserv/pe_coff.xml.ExplicitDll.cpp
| #include <vcl.h>#include <grids.hpp>#include "ExplicitDll.h"int __cdecl SumFunc(int a, int b){ return a + b;}HWND __stdcall ViewStringGridWnd(int Count, double* Values){ try { // создаем VCL-форму, на которой будет отображен StringGrid, // и задаем ее основные параметры TForm* GridForm = new TForm((TComponent *)NULL); GridForm->Caption = "Grid Form"; GridForm->Width = 300;GridForm->Height = 300; // создаем компонент StringGrid и устанавливаем его размерыTStringGrid *Grid = new TStringGrid(GridForm); Grid->ColCount = Count + 1; Grid->RowCount = Count + 1; // заполняем StringGrid значениями if (Values != NULL) for (int i = 0; i < Count; i++) Grid->Cells[i + 1][i + 1] = Values[i];// задаем параметры отображения StringGrid в родительском окнеGrid->Parent = GridForm; Grid->Align = alClient;// показываем VCL-форму GridForm->Show(); // возвращаем хэндл VCL-окна клиентскому приложению, // дабы оно могло это окно при необходимости закрытьreturn GridForm->Handle; } catch(...) { return NULL; }}#pragma argsusedint WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE hinst, unsigned long reason, void* lpReserved){ return 1;} |
Проанализируем сформированные компилятором наименования экспортируемых функций. Воспользовавшись утилитой impdef.exe, поставляемой совместно с C++Builder (находится в каталоге $(BCB)\Bin, синтаксис командной строки – impdef.exe ExplicitDll.def ExplicitDll.dll), получим следующий .def-файл
ExplicitDll.def
| LIBRARY EXPLICITDLL.DLLEXPORTS ViewStringGridWnd @1 ; ViewStringGridWnd_SumFunc @2 ; _SumFunc ___CPPdebugHook @3 ; ___CPPdebugHook |
Поскольку в данном примере экспортируемая функция ViewStringGridWnd использует соглашение __stdcall, ее имя осталось неизменным (см. таблицу 1), следовательно, для вызова этой функции VC-приложение воспользуется именем ViewStringGridWnd (например, при вызове GetProcAddress), а вот для вызова функции SumFunc использовать придется имя _SumFunc. Очевидно, что осуществлять вызов функции, пользуясь ее измененным именем, неудобно само по себе, а тем более, если dll пишет один программист, а работает с ней другой. Для того чтобы при использовании __cdecl-соглашения экспортируемые функции можно было использовать с их истинными именами (без символов подчеркивания), необходимо об этом позаботиться заранее, то есть на этапе создания самой dll. Для этого создается .def-файл (это можно сделать в любом текстовом редакторе), в котором определяется секция EXPORTS, содержащая псевдоним (alias) для каждой экспортируемой __cdecl-функции. В нашем случае он будет выглядеть следующим образом
ExplicitDllAlias.def
| EXPORTS ; VC funcname = BCB funcname SumFunc = _SumFunc |
То есть, у функции, экспортируемой как _SumFunc, будет псевдоним SumFunc, который мы исключительно для удобства делаем идентичным оригинальному имени этой функции в коде (хотя псевдоним может быть каким угодно).