Использование и создание DLL в Delphi

В связи с бурным развитием технологий программирования, все больше людей сталкиваются с проблемой наращивания возможностей своих программ. Данная статья посвящена именно этому вопросу, а именно - программирование DLL в Borland Delphi. Кроме того, так как мы затронем вопросы по использованию библиотек DLL, то попутно коснемся импортирования функций из чужих DLL (в том числе и системных, т.е. WinAPI).

Области применения DLL

Итак, зачем же нужны библиотеки DLL и где они используются?.. Перечислим лишь некоторые из областей их применения:

Отдельные библиотеки , содержащие полезные для программистов дополнительные функции.

Например, функции для работы со строками, или же - сложные библиотеки для преобразования изображений.

Хранилища ресурсов . В DLL можно хранить не только программы и функции, но и всевозможные ресурсы - иконки, рисунки, строковые массивы, меню, и т.д.

Библиотеки поддержки . В качестве примера можно привести библиотеки таких известных пакетов, как: DirectX , ICQAPI (API для ICQ), OpenGL и т.д.

Части программы . Например, в DLL можно хранить окна программы (формы), и т.п.

Плагины (Plugins). - Вот где настоящий простор для мыслей программиста! Плагины - дополнения к программе, расширяющие ее возможности. Например, в этой статье мы рассмотрим теорию создания плагина для собственной программы.

Разделяемый ресурс . DLL ( Dynamic Link Library ) может быть использована сразу несколькими программами или процессами (т.н. sharing - разделяемый ресурс)

Краткое описание функций и приемов для работы с DLL

Итак, какие же приемы и функции необходимо использовать, чтобы работать с DLL? Разберем два метода импортирования функций из библиотеки:

1 способ . Привязка DLL к программе. Это наиболее простой и легкий метод для использования функций, импортируемых из DLL. Однако (и на это следует обратить внимание) этот способ имеет очень весомый недостаток - если библиотека, которую использует программа, не будет найдена, то программа просто не запустится, выдавая ошибку и сообщая о том, что ресурс DLL не найден. А поиск библиотеки будет вестись: в текущем каталоге, в каталоге программы, в каталоге WINDOWSSYSTEM, и т.д.

Итак, для начала - общая форма этого приема:

 implementation 
 ... 
 function FunctionName(Par1: Par1Type; Par2: Par2Type; ...): ReturnType; stdcall; external 'DLLNAME.DLL' name 'FunctionName' index FuncIndex; 
 // или (если не функция, а процедура): 
 procedure ProcedureName(Par1: Par1Type; Par2: Par2Type; ...); stdcall; external 'DLLNAME.DLL' name 'ProcedureName' index ProcIndex; 

Здесь: FunctionName (либо ProcedureName ) - имя функции (или процедуры), которое будет использоваться в Вашей программе;

Par1, Par2, ... - имена параметров функции или процедуры;
Par1Type, Par2Type, ... - типы параметров функции или процедуры (например, Integer );
ReturnType - тип возвращаемого значения (только для функции);
stdcall - директива, которая должна точно совпадать с используемой в самой DLL;
external 'DLLNAME.DLL' - директива, указывающая имя внешней DLL, из которой будет импортирована данная функция или процедура (в данном случае - DLLNAME.DLL );
name 'FunctionName' ('ProcedureName') - директива, указывающая точное имя функции в самой DLL.

Это необязательная директива, которая позволяет использовать в программе функцию, имеющую название, отличное от истинного (которое она имеет в библиотеке);
index FunctionIndex (ProcedureIndex) - директива, указывающая порядковый номер функции или процедуры в DLL. Это также необязательная директива.

2 способ . Динамическая загрузка DLL. Это гораздо более сложный, но и более элегантный метод. Он лишен недостатка первого метода. Единственное, что неприятно - объем кода, необходимого для осуществления этого приема, причем сложность в том, что функция, импортируемая из DLL достуна лишь тогда, когда эта DLL загружена и находится в памяти... С примером можно ознакомиться ниже, а пока - краткое описание используемых этим методом функций WinAPI:

LoadLibrary (LibFileName: PChar ) - загрузка указанной библиотеки LibFileName в память. При успешном завершении функция возвращает дескриптор ( THandle ) DLL в памяти.
GetProcAddress (Module: THandle ; ProcName: PChar ) - считывает адpес экспоpтиpованной библиотечной функции. При успешном завершении функция возвращает дескриптор ( TFarProc ) функции в загруженной DLL.
FreeLibrary (LibModule: THandle ) - делает недействительным LibModule и освобождает связанную с ним память. Следует заметить, что после вызова этой процедуры функции данной библиотеки больше недоступны.

Практика и примеры

Ну а теперь пора привести пару примеров использования вышеперечисленных методов и приемов: Пример 1. Привязка DLL к программе

 {... Здесь идет заголовок файла и определение формы TForm1 и ее экземпляра Form1} 

 implementation 

 {Определяем внешнюю библиотечную функцию} 

 function GetSimpleText(LangRus: Boolean): PChar; stdcall; external 'MYDLL.DLL'; 

 procedure Button1Click(Sender: TObject); 
 begin 
 {И используем ее} 
 ShowMessage(StrPas(GetSimpleText(True))); 
 ShowMessage(StrPas(GetSimpleText(False))); 
 {ShowMessage - показывает диалоговое окно с указанной надписью; StrPas - преобразует строку PChar в string} 
 end; 

Теперь то же самое, но вторым способом - с динамической загрузкой: Пример 2. Динамическая загрузка DLL

 {... Здесь идет заголовок файла и определение формы TForm1 и ее экземпляра Form1} 

 var 
 Form1: TForm1; 
 GetSimpleText: function (LangRus: Boolean): PChar; 
 LibHandle: THandle; 

 procedure Button1Click(Sender: TObject); 
 begin 
 {"Чистим" адрес функции от "грязи"} 
 @GetSimpleText := nil; 
 {Пытаемся загрузить библиотеку} 
 LibHandle := LoadLibrary('MYDLL.DLL'); 
 {Если все OK} 
 if LibHandle >= 32 then begin 
 {...то пытаемся получить адрес функции в библиотеке} 
 @GetSimpleText := GetProcAddress(LibHandle,'GetSimpleText'); 
 {Если и здесь все OK} 
 if @GetSimpleText <> nil then 
 {...то вызываем эту функцию и показываем результат} 
 ShowMessage(StrPas(GetSimpleText(True))); 
 end; 
 {И не забываем освободить память и выгрузить DLL} 
 FreeLibrary(LibHandle); 
 end; 

ПРИМЕЧАНИЕ : Следует воздерживаться от использования типа string в библиотечных функциях, т.к. при его использовании существуют проблемы с "разделением памяти". Подробней об этом можно прочитать (правда, на английском) в тексте пустого проекта DLL, который создает Delphi (File -> New -> DLL). Так что лучше используйте PChar, а затем при необходимости конвертируйте его в string функцией StrPas.

Ну а теперь разберем непосредственно саму библиотеку DLL: Пример 3. Исходник проекта MYDLL.DPR

 library mydll; 

 uses SysUtils, Classes; 

 {Определяем функцию как stdcall} 
 function GetSimpleText(LangRus: Boolean): PChar; stdcall; 
 begin 
 {В зависимости от LangRus возвращаем русскую (True) либо английскую (False) фразу} 
 if LangRus then 
 Result := PChar('Здравствуй, мир!') 
 else 
 Result := PChar('Hello, world!'); 
 end; 

 {Директива exports указывает, какие функции будут экспортированы этой DLL} 
 exports GetSimpleText; 

 begin 
 end. 

Размещение в DLL ресурсов и форм

В DLL можно размещать не только функции, но и курсоры, рисунки, иконки, меню, текстовые строки. На этом мы останавливаться не будем. Замечу лишь, что для загрузки ресурса нужно загрузить DLL, а затем, получив ее дескриптор, - загружать сам ресурс соотвествующей функцией (LoadIcon, LoadCursor, и т.д.). В этом разделе мы лишь немного затронем размещение в библиотеках DLL окон приложения (т.е. форм в Дельфи).

Для этого нужно создать новую DLL и добавить в нее новую форму (File -> New -> DLL, а затем - File -> New Form). Далее, если форма представляет собой диалоговое окно (модальную форму (bsDialog)), то добавляем в DLL следующую функцию (допустим, форма называется Form1, а ее класс - TForm1): Пример 4. Размещение формы в DLL

function ShowMyDialog(Msg: PChar): Boolean; stdcall; 

 ... 
 exports ShowMyDialog; 

 function ShowMyDialog(Msg: PChar): Boolean; 
 begin 
 {Создаем экземпляр Form1 формы TForm1} 
 Form1 := TForm1.Create(Application); 
 {В Label1 выводим Msg} 
 Form1.Label1.Caption := StrPas(Msg); 
 {Возвращаем True только если нажата OK (ModalResult = mrOk)} 
 Result := (Form1.ShowModal = mrOk); 
 {Освобождаем память} 
 Form1.Free; 
 end; 

Если же нужно разместить в DLL немодальную форму, то необходимо сделать две функции - открытия и закрытия формы. При этом нужно заставить DLL запомнить дескриптор этой формы.

Создание плагинов

Здесь мы не будем подробно рассматривать плагины, т.к. уже приведенные выше примеры помогут Вам легко разобраться в львиной части программирования DLL. Напомню лишь, что плагин - дополнение к программе, расширяющее ее возможности. При этом сама программа обязательно должна предусматривать наличие таких дополнений и позволять им выполнять свое предназначение.

Т.е., например, чтобы создать плагин к графическому редактору, который бы выполнял преобразование изображений, Вам нужно предусмотреть как минимум две функции в плагине (и, соответственно, вызвать эти функции в программе) - функция, которая бы возвращала имя плагина (и/или его тип), чтобы добавить этот плагин в меню (или в тулбар), плюс главная функция - передачи и приема изображения. Т.е. сначала программа ищет плагины, потом для каждого найденного вызывает его опозновательную функцию со строго определенным именем (например, GetPluginName) и добавляет нужный пункт в меню, затем, если пользователь выбрал этот пункт - вызывает вторую функцию, которой передает входное изображение (либо имя файла, содержащего это изображение), а эта функция, в свою очередь, обрабатывает изображение и возвращает его в новом виде (или имя файла с новым изображением). Вот и вся сущность плагина... :-)