开发 DLL

项目
04/04/2023

适用于：Excel 2013 | Office 2013 | Visual Studio

一个库表示一组经过编译的代码，为可执行应用程序提供一些功能和数据。库可以是静态链接的，也可以是动态链接的，两种情况下通常分别具有文件扩展名 .lib 和 .dll。静态库（例如 C 运行时库）在编译时链接到应用程序，因此成为生成的可执行文件的一部分。应用程序在需要 DLL 时（通常是在应用程序启动时）加载 DLL。一个 DLL 可以加载并动态链接到另一个 DLL。

使用 DLL 的好处

DLL 的主要好处如下：

所有应用程序可以共享磁盘上的单个副本。
应用程序的可执行文件保持较小。
它们使大型开发项目得以细分。应用程序和 DLL 开发人员只需要就各自部分的接口达成一致。此接口由 DLL 导出。
DLL 开发人员可以更新 DLL（可能是为了提高它们的效率或修复 bug），而不必更新所有使用它的应用程序，但前提是 DLL 的导出接口不会改变。

可以使用 DLL 在 Microsoft Excel 中添加工作表函数和命令。

用于创建 DLL 的资源

若要创建 DLL，你需要：

源代码编辑器。
一个编译器，用于将源代码转换为与硬件兼容的目标代码。
一个链接器，用于从静态库（如果使用）中添加代码以及创建可执行的 DLL 文件。

诸如 Microsoft Visual Studio 之类的现代化集成开发环境 (IDE) 可提供所有这些功能。它们还提供了大量额外功能：智能编辑器、用于调试代码的工具、用于管理多个项目的工具、新项目向导以及许多其他重要工具。

可以使用多种语言（例如，C/C++、Pascal 和 Visual Basic）创建 DLL。鉴于 Excel 附带的 API 源代码是 C 和 C++，本文档中仅考虑这两种语言。

导出函数和命令

在编译 DLL 项目时，编译器和链接器需要知道要导出哪些函数，以便使这些函数可用于应用程序。本部分将介绍如何实现此目的。

编译器编译源代码时，通常会根据函数在源代码中的外观更改函数的名称。编译器通常在所谓的“名称修饰”过程中通过在名称的开头和/或结尾添加内容来实现此目的。务必使用可由加载 DLL 的应用程序识别的名称导出函数。这可能意味着告诉链接器将修饰的名称与更简单的导出名称相关联。导出名称可以是最初出现在源代码中的名称，也可以是其他名称。

名称的修饰方式取决于语言以及如何指示编译器使函数可用（即调用约定）。 DLL 使用的 Windows 标准进程间调用约定称为 WinAPI 约定。此约定在 Windows 头文件中定义为 WINAPI，后者则是用 Win32 声明符 __stdcall 定义的。

用于 Excel 的 DLL 导出函数（无论是工作表函数、宏表等效函数还是用户定义的命令）应始终使用 WINAPI / __stdcall 调用约定。有必要在函数的定义中显式包含 WINAPI 说明符，因为 Win32 编译器中的默认设置是使用 __cdecl 调用约定（如果没有指定，则也可定义为 WINAPIV）。

你可以告诉链接器要导出一个函数，并通过以下几种方式之一从外部获知函数名称：

将函数放在 DEF 文件中的 EXPORTS 关键字后，并设定 DLL 项目设置以便在链接时引用此文件。
在函数定义中使用 __declspec(dllexport) 声明符。
使用 #pragma 预处理器指令向链接器发送消息。

虽然项目可以使用所有这三种方法，并且编译器和链接器支持这些方法，但不应尝试以多种方式导出同一个函数。例如，假设 DLL 包含两个源代码模块，一个 C 和一个 C++，其中包含两个要导出的函数， 分别my_C_export 和 my_Cpp_export 。为简单起见，假设每个函数都采用单个双精度数值参数并返回相同的数据类型。以下部分将说明如何分别使用这些方法导出每个函数。

使用 DEF 文件

double WINAPI my_C_export(double x)
{
/* Modify x and return it. */
    return x * 2.0;
}

double WINAPI my_Cpp_export(double x)
{
// Modify x and return it.
    return x * 2.0;
}

DEF 文件需要包含以下行。

EXPORTS my_C_export = _my_C_export@8 my_Cpp_export

EXPORTS 语句后面一行的一般语法如下所示。

entryname[=internalname] [@ordinal[NONAME]] [DATA] [PRIVATE]

请注意，C 函数已经过修饰，但 DEF 文件显式强制链接器使用原始源代码名称公开该函数（在本示例中）。链接器使用原始代码名称隐式导出 C++ 函数，因此不必在 DEF 文件中包含修饰的名称。

对于 32 位 Windows API 函数调用，C 编译函数的修饰约定如下： function_name 变为 function_name@n ，其中 n 表示为由所有参数占用的十进制数的字节数，每个字节向上舍入为最接近的 4 倍数。

注意

在 Win32 中，所有指针的宽度都是四个字节。返回类型对名称修饰没有任何影响。

通过包含函数和所有函数原型，可以强制 C++ 编译器在 extern "C" {…} 代码块中公开 C++ 函数的未修饰名称，如本例中所示。（此处省略了大括号 {}，因为该声明仅引用紧跟在后面的函数代码块）。

extern "C"
double WINAPI my_undecorated_Cpp_export(double x)
{
// Modify x and return it.
    return x * 2.0;
}

将 C 函数原型放在可包含在 C 或 C++ 源文件中的头文件内时，应包含以下预处理器指令。

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
double WINAPI my_C_export(double x);
double WINAPI my_Cdecorated_Cpp_export(double x);
#ifdef __cplusplus
}
#endif

使用 __declspec(dllexport) 声明符

可在如下所示的函数声明中使用 __declspec(dllexport) 关键字。

__declspec(dllexport) double WINAPI my_C_export(double x)
{
/* Modify x and return it. */
    return x * 2.0;
}

必须在声明的最左侧添加 __declspec(dllexport) 关键字。这种方法的优点是该函数不需要在 DEF 文件中列出，并且导出状态与定义一致。

如果要避免使用 C++ 名称修饰来提供 C++ 函数，必须按如下方式声明函数。

extern "C"
__declspec(dllexport) double WINAPI my_undecorated_Cpp_export(double x)
{
// Modify x and return it.
    return x * 2.0;
}

链接器将使该函数显示为 my_undecorated_Cpp_export，即源代码中显示的名称，没有任何修饰。

使用 #pragma 预处理器链接器指令

最新版本的 Microsoft Visual Studio 支持两个预定义的宏，当这些宏与 #pragma 指令结合使用时，可以指示链接器直接从函数代码中导出函数。这些宏为 FUNCTION 和 FUNCDNAME（注意两端的双下划线），它们分别扩展为未修饰的和已修饰的函数名称。

例如，使用 Microsoft Visual Studio 时，这些行可以合并到一个公共头文件中，如下所示。

#if _MSC_VER > 1200 // Later than Visual Studio 6.0
#define EXPORT comment(linker, "/EXPORT:"__FUNCTION__"="__FUNCDNAME__)
#else // Cannot use this way of exporting functions.
#define EXPORT
#endif // else need to use DEF file or __declspec(dllexport)

如果此头文件包含在源文件中，则可以按如下方式导出这两个示例函数。

C 代码：

double WINAPI my_C_export(double x)
{
#pragma EXPORT
/* Modify x and return it. */
    return x * 2.0;
}

C++ 代码：

double WINAPI my_Cpp_export(double x)
{
#pragma EXPORT
// Modify x and return it.
    return x * 2.0;
}

请注意，该指令必须放在函数的正文中，并且仅在编译器选项 /EP 和 /P 均未设置时才会扩展。此方法不需要 DEF 文件或 __declspec(dllexport) 声明，并且使用函数代码保持指定其导出状态。

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