Cистемне програмування
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7.
Створення та використання DLL.
Мета: Ознайомитись з технологією створення бібліотек динамічного компонування, навчитись їх створювати та використовувати
Загалом в створенні не має нічого особливого. Структура програми при написанні DLL нічим не відрізняється від структури звичайних програм, до яких всі звикли. Відрізняється лише процес компонування DLL та EXE-програм.
Створення DLL в середовищі розробки Microsoft Visual Studio (MVS). Середовище MVS надає розробнику зручні засоби для створення та використання dll бібліотек. Система автоматично налаштовує всі потрібні опції компілятора для отриманні на виході DLL, бібліотеку імпорту (.lib) і бібліотеку експорту (.exp).
Розглянемо детальніше послідовність кроків для створення dll бібліотек.
1. Створюємо новий проект та в налаштуваннях вибираємо тип проекту, так як показано на рис. 1:

Рис.1. Вибір типу проекту для створення DLL засобами MVS
2. Створюємо заголовний файл («хедер») для забезпечення експортування інтерфейсів функцій. Приклад файл наведено нище.
Заголовний файл (DLLTEST.H)
#ifndef _DLLTEST_H_#define _DLLTEST_H_ #include <iostream>#include <stdio.h>#include <windows.h>
using namespace std;extern "C" __declspec(dllexport) void NumberList();extern "C" __declspec(dllexport) void LetterList();#endif
3. Створюємо .срр файл з вмістом коду бібліотеки. Приклад файлу наведено нище.
Код бібліотеки (DLLTEST.CPP)
#include "dlltest.h"#define MAXMODULE 50char module[MAXMODULE];extern "C" __declspec(dllexport) void NumberList() {    GetModuleFileName(NULL, (LPTSTR)module, MAXMODULE);    cout << "This function was called from "    << module     << endl << endl;    cout << "NumberList(): ";    for(int i=0; i<10; i++)     {       cout << i << " ";    }    cout << endl << endl;}extern "C" __declspec(dllexport) void LetterList() {    GetModuleFileName(NULL, (LPTSTR)module, MAXMODULE);    cout << "This function was called from "    << module     << endl << endl;    cout << "LetterList(): ";    for(int i=0; i<26; i++)     {       cout << char(97 + i) << " ";    }    cout << endl << endl;}
Зауважимо, що нічого особливого в коді немає. Програма, використана для прикладу, - консольна, так що тут просто запрограмовані дві функції, що виводять текст. Рядок
extern "C" __declspec(dllexport)
означає, що функцію буде видно зовні DLL (тобто її можна викликати з іншої програми).
Після компіляції ми одержимо DLL - бібліотеку.
Використання DLL бібліотек при написанні програм
Можливими є два варіанти зв’язування EXE-програм та бібліотек DLL – явне зв’язування та неявне.
Неявне зв’язування (зв’язування під час завантаження) є простішим з двох вказаних варіантів.
Передбачається використання DLL разом з бібліотекою імпорту (dlltest.lib), яка виходить при компіляції попереднього прикладу. Цей метод дуже простий, оскільки у такому разі потрібно просто включити заголовний файл бібліотеки і саму бібліотеку в проект. Приклад:
Приклад неявного зв’язування DLL бібліотеки
#include <conio.h>#include "dlltest.h"void main() {    NumberList();    LetterList();    getch();}
Однак цей спосіб буде працювати лише у випадку, коли у вас є заголовний файл і бібліотека імпорту (dlltest.lib), яка знаходиться в каталозі, прописаному в бібліотечних шляхах. Для використання функцій оголошених в DLL необхідно включити заголовний файл з інтерфейсами функцій та бібліотеку імпорту *.lib, яка створюється разом із DLL (Рис. 2).

Рис.2. Підключення бібліотеки імпорту в проект
Явне зв’язування (зв’язування під час виконання)
Явне зв’язування вимагає, щоб в програмі користувача явним чином вказувалось в який момент потрібно завантажити чи вивантажити DLL бібліотеку. Далі програма отримує адрес точки входу в бібліотеку та використовує його як вказівник, при виклику функцій. В програмі, що викликає функцію з DLL бібліотеки, оголошується не сама функція, а змінна – вказівник на функцію. Тому при компонуваванні програми наявність бібліотеки є необов’язковою та не перевіряється.
Для виконання програми вимагається три функції:
LoadLibrary – завантаження бібліотеки
FreeLibrary – звільнення (вивантаження) DLL
GetProcAddress – визначення адресу точки входу в бібліотеку
#include <windows.h>#include <iostream>#include <stdio.h>#include <conio.h>
using namespace std; #define MAXMODULE 50typedef void (WINAPI*cfunc)();cfunc NumberList;cfunc LetterList;void main() {   HINSTANCE hLib=LoadLibrary("DLLTEST.DLL");    if(hLib==NULL)     {       cout << "Unable to load library!" << endl;       getch();       return;    }   char mod[MAXMODULE];   GetModuleFileName((HMODULE)hLib, (LPTSTR)mod, MAXMODULE);   cout << "Library loaded: " << mod << endl;   NumberList=(cfunc)GetProcAddress((HMODULE)hLib, "NumberList");   LetterList=(cfunc)GetProcAddress((HMODULE)hLib, "LetterList");    if((NumberList==NULL) || (LetterList==NULL))     {       cout << "Unable to load function(s)." << endl;       FreeLibrary((HMODULE)hLib);       return;    }    NumberList();    LetterList();    FreeLibrary((HMODULE)hLib);    getch();}
Цей код завантажує DLL (якщо вона знаходиться у визначених шляхах або в поточному каталозі), а потім визначає адреси функцій, які ми викликатимемо. Звичайно, в цьому випадку довелося написати набагато більше коду, проте такий підхід більш універсальний.
Література:
Эпплман Д. Win32 API и Visual Basic. Для профессионалов (+CD). - СПб.: Питер, 2001. - 1120 с.: ил.
Юров В. Assembler: учебник. - СПб.: Питер, 2001. - 624 с.: ил.
Джонсон М. Харт Системное програмирование в среде Windows? 3-е издание.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. – 592 с.
ЗАВДАННЯ:
На основі наведеного в методичних вказівках прикладу створити DLL бібліотеку.
Засвоїти два способи зв’язування DLL при написанні програм – явний та неявний.
Розглянути тексти програм, вивчити загальну структуру програм та засоби створення DLL у середовищі розробки MVS.
Створити власну DLL бібліотеку для реалізації функцій згідно варіанту.
Створити два типи програми, що використовує описані в DLL функції (одна із явним зв’язуванням, друга – неявним).
Підготувати та захистити звіт.
ВАРІАНТИ
Дано текст. Підрахувати кількість слів в даному рядку.
Дано текст. Підрахувати кількість букв а в останньому слові даного рядка.
Дано текст. Знайти кількість слів, що починаються з заданої літери.
Дано текст. Знайти кількість слів, у яких перший і останній символи співпадають між собою.
Дано текст. Знайти довжину найкоротшого слова.
Скласти програму циклічної перестановки букв в словах тексту так, що i-а буква слова стає i+1-ою, а остання - першою.
У кожному слові тексту заміните "а" на букву "е", якщо "а" стоїть на парному місці, і замінити букву "б" на поєднання "ак", якщо "б" стоїть на непарному місці.
Написати програму, що здійснює в деякому тексті заміну заданих слів (врахувати, що слова можуть мати різну довжину!)
Даний текст, що містить від 2 до 30 слів, в кожному з яких від 2 до 10 латинських букв; між сусідніми словами - не менше одного пропуску. Надрукувати всі слова, відмінні від останнього слова, заздалегідь перетворивши кожне з них за наступним правилом: 1) перенести першу букву в кінець слова; 2) перенести останню букву в початок слова.
Відредагувати заданий текст, видаляючи з нього всі слова з непарними номерами
Відредагувати заданий текст, перевертаючи слова з парними номерами. Наприклад, HOW DO YOU DO -> OD OD
Даний текст. Надрукувати всі слова, відмінні від останнього слова
Даний текст. Залишити в словах тільки перші входження кожної букви;
Даний текст. Видалити середню букву в словах непарної довжини
Написати програму для підрахунку суми місць, на яких в словах тексту стоїть задана буква.
Скласти таблицю слів даного тексту, що починаються з букви "А", з вказівкою числа повторень кожного слова.
Скласти програму для викреслювання із слів тексту всіх букв, що стоять на непарних місцях.
Скласти програми для перекладу арабських чисел в римські і для зворотної операції. Наприклад, 255 = CCLV = сто + сто + п'ятдесят + п'ять Зауваження. Подібними алгоритмами перекладу чисел з однієї системи в іншу ми користуємося по декілька разів на дню, коли ведемо грошові розрахунки. Сума грошей - це арабське число, якому відповідає певний набір банкнот і монет (аналоги римських цифр).
Підрахувати, скільки букв треба виправити в слові Х, щоб вийшло слово Y (Х,Y - слова однакової довжини).
Скласти програму для підрахунку числа однакових букв в словах X і Y рівної довжини, що стоять на одних і тих же місцях.
Визначити, скільки заданих символів міститься в тексті, що вводиться з клавіатури.
З клавіатури вводиться текст. Підрахувати і вивести на друк кількість слів тексту, що починаються з голосної.
Для заданого тексту визначити довжину максимальної серії символів, відмінних від латинських букв, що міститься в ньому.
Записати програму, що з'ясовує, чи можна з букв слова X скласти слово Y.
Ввести два рядки тексту та ціле число N, порівняти між собою перші N символів в рядках, ігноруючи пробіли.
Ввести два рядки тексту, вилучити з довшого рядка всі входження коротшого рядка. Вивести новий рядок на екран.
Ввести два рядки тексту, провести “склейку” першого рядка до другого та вивести новий рядок на екран
Ввести рядок тексту, змінити регістр кожного символу, що є літерою і вивести новий рядок на екран.
Ввести рядок тексту та два окремі символи. Вилучити з вхідного рядка всі другі символи після того як зустрінеться перший символ. Вивести новий рядок на екран.
Ввести рядок тексту та один символ. Вилучити з вхідного рядка всі слова, що починаються на заданий символ. Вивести новий рядок на екран.