1. БИБЛИОТЕКИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Михаил Кройтор

2. Содержание
 Что такое библиотека программирования
 Виды библиотек программирования
 Структура библиотек программирования
 Особенности библиотек программирования
 Рекомендации
 Разработка библиотек программирования
 Статические библиотеки
 Динамические библиотеки
 Использование библиотек программирования
 Неявное связывание
 Явное связывание

3. Библиотеки Программирования
Под библиотеками программирования
понимают архивы ресурсов программирования,
таких как функции, классы, объекты, константы и
различные переменные.
В частности, константами могут быть заданы графические или
мультимедийные данные.

4. Виды библиотек программирования
 Статические библиотеки
 При компиляции в программу вставляются куски
объектного кода из библиотеки, представляющие
функцию (класс или другой ресурс).
 Динамические библиотеки
 При компиляции в программу вставляются вызовы
функций (ссылки на ресурсы) из динамической
библиотеки.

5. Структура библиотек программирования
 Заголовочный
файл
 Статическая
библиотека
 Заголовочный
файл
 Библиотека
импорта
 Динамическая
библиотека
Статические библиотеки Динамические библиотеки
*.h
*.lib
(*.a)
*.h
*.lib
(*.a)
*.dll
(*.so)

6. Особенности библиотек программирования
 В программу включается код
только используемых
функций.
 Программа не зависит от
наличия библиотек в ОС.
 Занимают относительно мало
места в О.П.
 Большой размер программ.
 В случает обновления
библиотеки требуется
перекомпиляция программы.
 Программа загружает в
оперативную память всю
используемую dll.
 Несколько программ работает
с одной dll одновременно.
 Маленький размер программ
 Требует наличие dll в ОС.
 Возможно обновление версии
dll без перекомпиляции
программы.
Статические библиотеки Динамические библиотеки

7. Рекомендации
 Если библиотека редкая или нестандартная,
лучше использовать статическую компоновку
программы.
 Если библиотека широко распространена или
стандартная, то рекомендуется использовать
динамическую компоновку программы.
 Желательно создавать обе версии библиотек: и
динамическую, и статическую.

8. Разработка библиотек программирования
Разработка
похожа на
разработку
обычного
приложения

9. Статические библиотеки:
заголовочные файлы
#ifndef _GEOMETRY_H_
#define _GEOMETRY_H_
struct point{
double x, y;
point();
point(double, double);
};
struct line{
double a, b, c;
line();
line(double, double, double);
};
#endif
Заголовочные файлы должны быть
защищены от повторного включения
директивами препроцессора:
#ifndef A_CONSTANT
#define A_CONSTANT
#endif
Microsoft VC++ (+ Intel Compiler)
позволяют использовать директиву
#pragma once

10. Статические библиотеки: исходники
#include "geometry.h"
point::point(): x(0), y(0) {}
point::point(double p1, double p2)
: x(p1), y(p2) {}
line::line(): a(0), b(0), c(0) {}
line::line(double p1, double p2, double p3)
: a(p1), b(p2), c(p3) {}
Исходные файлы пишутся как обычно, без всяких особенностей

11. Динамические библиотеки:
заголовочные файлы
#ifndef _GEOMETRY_H_
#define _GEOMETRY_H_
#define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
struct DLLEXPORT point{
double x, y;
point();
point(double, double);
};
struct DLLEXPORT line{
double a, b, c;
line();
line(double, double, double);
bool contains(const point&) const;
};
DLLEXPORT bool contains(const line&, const point&);
#endif
Добавляется указание
(макрос) на экспорт
структур и функций
Cpp файлы остаются
неизменными

12. Динамические библиотеки:
файлы определения модулей
Используются для
определения функций на
экспорт вместо
__declspec(dllexport)
MODULE mylib
EXPORTS
min @1
isPrime @2
nope @3 ; no operation

13. Динамические библиотеки:
точка входа
 Динамические библиотеки могут иметь
точку входа (использует windows.h).
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
){
switch (ul_reason_for_call){
case DLL_PROCESS_ATTACH:
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}

14. Использование библиотек
программирования
 Статическая линковка
 Динамическое неявное связывание
 Динамическое явное связывание
Линковка статических библиотек и
неявное связывание динамических
библиотек совпадают по
реализации.

15. Статическая линковка
geometry.h
geometry.lib
Скопировать заголовочный файл
в папку include, библиотеку в lib

16. Подключение библиотеки
пользователя
Указать
относительный /
абсолютный путь до
заголовочного файла.
Указать в свойствах
путь до библиотеки

17. Подключение библиотеки при
помощи комментария компилятору
#include "../geometry/geometry.h"
#pragma comment(lib, "../Debug/Geometry.lib")
#include <iostream>
int main(){
plane::point p(1, 0), p2(1, 2);
//plane::line l(1, -1, 0);
//std::cout << l.contains(p);
std::cout << "distance from " << p << " and " << p2 << " is "
<< plane::distance(p, p2) << std::endl;
return 0;
}

18. Явное связывание
 Windows.h
 HMODULE WINAPI LoadLibrary(LPCTSTR
lpFileName);
 BOOL WINAPI FreeLibrary(HMODULE hModule);
 FARPROC WINAPI GetProcAddress(HMODULE
hModule, LPCSTR lpProcName);

19. Явное связывание
#include <Windows.h>
#include <iostream>
int main(){
HMODULE hMdl = LoadLibrary(L"geometry");
if(hMdl != NULL){
std::cout << "Library 'geometry' is loaded" << std::endl;
}
else{
std::cout << "Library 'geometry' is not loaded" << std::endl;
}
return 0;
}
 Загрузка библиотеки в нужный
момент при помощи функции
LoadLibrary
 Используется WinAPI (
заголовочный файл windows.h)

20. Использование функции из dll
Библиотеку dll, загружаемую при
помощи LoadLibrary, можно
использовать без библиотеки
импорта.
Пусть в mymath.dll определены
функции:
#pragma once
typedef unsigned long long u64;
u64 factorial(u64);
bool isSimple(u64);
#include <Windows.h>
#include <iostream>
typedef bool (*pfunc)(unsigned long long);
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){
HMODULE hMdl = LoadLibrary(L"mymath");
if(hMdl != NULL){
std::cout << "library is loaded" << std::endl;
pfunc IsPrime = (pfunc)GetProcAddress(hMdl, "isSimple");
if(IsPrime != NULL)
std::cout << "number " << 997 << " is "
<<(IsPrime(997) ? "prime" : "composed")<<std::endl;
else
std::cout << "function not found" << std::endl;
} else{
std::cout << "error library loading" << std::endl;
}
return 0;
}

21. Ресурсы из dll
 Windows.h
 LPTSTR MAKEINTRESOURCE(WORD
wInteger);
 HRSRC WINAPI FindResource(HMODULE
hModule, LPCTSTR lpName, LPCTSTR pType);
 HGLOBAL WINAPI LoadResource(HMODULE
hModule, HRSRC hResInfo);
 HBITMAP LoadBitmap(HINSTANCE hInstance,
LPCTSTR lpBitmapName);
 int WINAPI LoadString(HINSTANCE hInstance,
UINT uID, LPTSTR lpBuffer, int nBufferMax);

22. Ресурсы из dll

23. Использование ресурса из dll
#include <Windows.h>
#include <iostream>
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
HMODULE hMdl = LoadLibrary(L"mymath");
if(hMdl != NULL){
LPTSTR str = new wchar_t[1024];
LoadString(hMdl, 101, str, 1024);
MessageBox(NULL, str, 0, 0);
}
else{
std::cout << "error library loading" << std::endl;
}
return 0;
}
Поиск ресурса осуществляется
по идентификатору