Génie logiciel Librairies de liens dynamiques : DLL

Transcription

Génie logiciel
Librairies de liens dynamiques : DLL
SPE4 - ESI
1
DLL : Qu’est-ce que c’est ?

DLL ⇔ Dynamic-Link Library ⇔ Librairies de Liens
Dynamiques.
Les DLL sont des fichiers (d’extension .dll) qui peuvent
contenir des classes C++, des données globales, des
fonctions compilées, des ressources.
Les applications clientes exécutables peuvent charger des
DLL et s’y rattacher en cours d’exécution, très
rapidement, pour bénéficier de leurs caractéristiques.
Lorsqu’elles en ont besoin, les applications clientes
exécutables importent les fonctions des DLL.
2
Génie logiciel – DLL
1
Avantage des DLL : modularité

Les DLL apportent la
modularité à l’exécution.
Les grosses applications
clientes qui doivent être
recompilées pour être
testées, sont « éclatées »
en modules plus réduits,
testés plus rapidement
individuellement.
Exécutable
⇔

DLL 1
Exécutable
DLL 2
DLL 3
3
Autre avantage des DLL

Fourniture d’un code compilé aux clients

Fichiers d’entêtes lisibles (déclarations) .h
Fichiers dll compilés (code machine) .dll
Protection du savoir faire

Impossibilité de revenir au codage en langage évolué à partir
d’un fichier en langage machine
Rappel :
Génération d’un exécutable

Compilation
Edition de liens
Exécutable
4
2
Import/Export des fonctions des DLL

Une DLL contient une table des fonctions exportées qui
contient :

les noms symboliques des fonctions
éventuellement, des entiers appelés nombres ordinaux associés à
ces fonctions
les adresses des fonctions dans la DLL
Quand l’application cliente charge la DLL, elle utilise les
noms symboliques ou les ordinaux.
Le processus de liaison dynamique relie les appels du
client aux adresses des fonctions dans la DLL.
5
Déclaration des fonctions des DLL

Fonctions C

Déclaration des fonctions exportées dans le code de la DLL
__declspec(dllexport) int Fonction (int n);

Déclaration des fonctions importées côté client
__declspec(dllimport) int Fonction (int n);

Fonctions C++ (noms décorés, cf fichier map du projet)

Déclaration des fonctions exportées dans la DLL
extern "C" __declspec(dllexport) int Fonction (int n);

Déclaration des fonctions importées dans le client
extern "C" __declspec(dllimport) int Fonction (int n);
6
3
Appel des fonctions des DLL

Passage des paramètres des fonctions

convention __cdecl (défaut) : la fonction appelante « dépile » les
paramètres
convention __stdcall (à préciser le cas échéant) : la fonction
appelée « dépile » les paramètres
Les déclarations d’importation ne suffisent pas à relier un
client à une DLL. Il faut que :

le projet client spécifie la librairie d’importation (lib) à l’éditeur
de liens
l’application cliente contiennent au moins un appel vers l’une
des fonctions importées de la DLL
7
Fichiers requis pour utiliser une DLL

Compilation de l’application cliente

fichier .h de déclaration des fonctions de la DLL, utilisées dans
l’application cliente (avec __declspec (dllimport))
Edition de liens de l’application cliente

fichier .lib de librairie d’importation (créé en même temps que le
fichier .dll). Il contient :

les noms symboliques utilisés pour l’édition de liens du client
le nom de fichier de la DLL (mais pas son chemin d’accès)
Attention : le fichier .lib contient pas le code des fonctions exportées
Exécution de l’application cliente

fichier DLL contenant le code des fonctions exportées
8
4
Liens implicites avec des DLL

A l’exécution, les noms symboliques exportés du .lib sont mis en
correspondance avec les noms symboliques importés du .dll, et sont
intégrés au .exe. Windows recherche et charge implicitement la
DLL, par défaut au lancement de l’application.
Avec les liens implicites, la recherche des DLL par les applications
clientes se fait en examinant dans l’ordre :

le répertoire qui contient le fichier exécutable .exe
le répertoire courant de l’application
le répertoire système de Windows C:\WINDOWS\system
le répertoire de Windows C:\WINDOWS
les répertoires énumérés dans la variable d’environnement PATH
Attention aux DLL modifiées mais non propagées.
9
Liens explicites avec des DLL

Pas de fichier d’importation (*.lib), mais utilisation de la
fonction ::LoadLibrary("chemin\\nom_de_dll") de Win32
- contrôle du moment où la DLL est chargée

Application 1 : chargement d’une fonction selon les besoins :
extern "C" __declspec (dllimport) double SquareRoot(double d);
typedef double (SQRTPROC) (double);
HINSTANCE hInst;
SQRTPROC* pFunc;
VERIFY(hInst = ::LoadLibrary(C:\\Winnt\\system\\MaDll.dll));
VERIFY(pFunc = (SQRTPROC*) ::GetProcAddress((HMODULE) hInst, "SquareRoot"));
double d = (*pFunc) (81.0)
//appel de la fonction de la DLL

Application 2 : chargement de ressources en Anglais ou en Français,
après sélection de la langue par l’utilisateur
10
5
Ressources et DLL

DLL et client sont repérés par une unique valeur HINSTANCE
Cette valeur correspond à une adresse virtuelle de début de la
DLL (0x10 000 000) ou de l ’exe (0x400 000)
Si une application utilise plusieurs DLL, celles-ci sont relogées
si elles n’ont pas, par construction, des adresses différentes
::GetModuleHandle() permet de récupérer le handle du fichier
passé en paramètre (l’application si ce paramètre est NULL)
AfxSetResourceHandle() change le handle des ressources
HINSTANCE hInstOld =
HINSTANCE hInstNew =
AfxSetResourceHandle
CreateToolBar ();
AfxSetResourceHandle
(HINSTANCE) ::GetModuleHandle(NULL);
(HINSTANCE)::GetModuleHandle("GetDll.dll");
(hInstNew);
(hInstOld);
11
Liens symboliques vs liens ordinaux

Liens symboliques

noms (décorés) des fonctions ⇒ noms longs ⇒ fichiers .exe plus
gros, mais recommandés depuis Win32
Liens ordinaux

numéros ⇒ efficacité (diminution taille .exe)
⇒ spécifier les liens ordinaux dans le fichier .def du projet
ex : MFC
??0CMapPtrToPtr@@QAE@H@Z @ 394 NONAME
??0CMapPtrToWord@@QAE@H@Z @ 395 NONAME
??0CMapStringToOb@@QAE@H@Z @ 396 NONAME
??0CMapStringToPtr@@QAE@H@Z @ 397 NONAME
??0CMapStringToString@@QAE@H@Z @ 398 NONAME
12
6
Création d’une DLL
Avec Visual C++ .NET
possibilité de créer DEUX types de DLL

DLL d’extension MFC

DLL conventionnelle
13
DLL d’extension MFC

Dynamiquement liée à la bibliothèque MFC (option par
défaut dans AppWizard)
application cliente dynamiquement liée à la bibliothèque MFC
⇒ application et DLL synchronisées sur la même version DLL de
MFC (attention aux changements de version de VC++)
⇒

Supporte une interface C++
⇒

la DLL d ’extension peut exporter des classes entières, que le
client peut instancier ou dériver
Taille réduite des DLL créées (liaison dyn. avec MFC)
⇒
temps de chargement réduit
14
7
DLL conventionnelles

Requises si une application générée par n’importe quel
environnement de développement utilise la DLL créée
Ne peuvent exporter que des fonctions de style C
⇒

pas d’exportation de classes C++, ni de fonctions membres, ni de
fonctions surchargées (chaque compilateur C++ à sa propre
méthode pour générer des noms décorés)
utilisation possible de classes C++ dans la DLL (⊂ MFC)
Liées statiquement (> 110 ko) ou dynamiquement (≈ 20
ko) à la bibliothèque MFC
15
Constantes #define et DLL

En indiquant à AppWizard le type d’exe ou de dll choisi,
les constantes #define sont configurées selon :
Lié dynamiquement à
la bibliothèque MFC
DLL conventionnelle _AFXDLL, _USRDLL
_AFXEXT, _AFXDLL
DLL d'extension
_AFXDLL
EXE client

Lié statiquement à
la bibliothèque MFC
_USRDLL
Pas de constantes définies
De nombreuses directives #ifdef relatives à ces constantes
sont présentes dans les fichiers .h et .cpp des MFC,
indiquant des compilations qui dépendent de la nature des
projets créés.
16
8
Exportation de classes

L’exportation des classes est uniquement possible pour les
DLL d’extension MFC.
AppWizard génère un squelette simplifié pour les DLL
d’extension, qui ne contient que la fonction DllMain().
Pour inclure dans la DLL des classes personnelles, il suffit
d’ajouter la macro AFX_EXT_CLASS :
class AFX_EXT_CLASS CNouvelle : public CObject {…}

Cette modification doit être réalisée dans le fichier .h de la
DLL et dans celui utilisé par l’application cliente.
17
Génie logiciel
Rappels
SPE4 - ESI
Année 2005-2006
18
9
L’affichage des diagnostics

Outils permettant d’afficher des diagnostics.

La macro TRACE :
Fonctionne comme l’instruction printf du C, mais elle est
complètement désactivée dans la version release de
l’application
int a=2;
TRACE(« Valeur : %d",a);

L’objet afxDump :
Plus compatible avec le C++. Syntaxe semblable à celle de
cout.
int a=2;
afxDump<<« valeur »<<a;
19
Polymorphisme
Main()
{
CClassA
CClassA *cl;
CClassA()
~CClassA()
void Aff(){cout<<‘ A ‘;}
CClassB
CClassC
CClassB()
~CClassB()
void Aff(){cout<<‘ B ‘;}
CClassC()
~CClassC ()
void Aff(){cout<<‘ C ‘;}
cl = new CClassA();
cl->Aff(); // Affiche ?
delete cl;
cl = new CClassB();
delete cl;
cl = new CClassC();
delete cl;
}
20
10
Polymorphisme

Si dans les classes d’une hiérarchie, plusieurs
implémentations d’une même fonction membre
sont définies, le programme d’application peut
alors les utiliser sans connaître le type (classe) de
l’objet courant au moment de la compilation. C’est
pendant l’exécution du programme que le système
sélectionne la fonction membre à appeler, en
fonction du type de l’objet courant.
21
Fonction virtuelle pure

Une classe abstraite est une classe de base qui regroupe
des caractéristiques communes à toute une hiérarchie de
classes. Dans la mesure où ces classes dérivées la
complètent, cette classe de base ne doit généralement pas
être instanciée.
Pour interdire l’instanciation de cette classe, on donne
alors à cette classe une fonction membre virtuelle pure,
publique :
virtual type fonction = 0;
22
11