Capítulo 7

Universidade Federal do Rio de Janeiro
N ú c l e o d e C o mputação Eletrônica
Divisão de Assistência ao Usuário
Capítulo 7
DINAMIC LINK LIBRARIES
Neste capítulo discutiremos o que é uma DLL, seus aspectos e tipos e ainda, porquê é
tão importante para as aplicações Windows
O QUE É UMA DLL?
Dinamic Link Libraries são módulos de programas que armazenam código, dados ou
recursos que podem ser compartilhados entre diversas aplicações Windows. Uma DLL
é funcionalmente equivalente a uma unit, pois representa uma coleção de funções
externas ao módulo principal da aplicação. A principal diferença entre DLL e unit está
no modo como são linkadas, pois a unit é linkada em tempo de compilação, enquanto
que a DLL é linkada em tempo de execução.
Um dos principais usos das DLLs é permitir que as aplicações carregam código
executável em run-time, ao invés de linkar o código a aplicação em compile-time.
As DLLs KERNEL32.DLL, USER32.DLL e GDI32.DLL são 3 das DLLs que compõem a
Win32. O Kernel32.dll é responsável pela gerência de memória, processos e threads. O
User32.dll possui rotinas para que a interface com o usuário possa criar janelas e
manipular mensagens, O Gdi32.dll, manipula gráficos. Outras DLLs importantes são:
ADVAPI32.DLL (gerencia a segurança de objetos e do Registry) e COMDLG32.DLL que
manipula janelas de diálogo.
Outra grande vantagem do uso de DLLs, é tornar a aplic ação modular, isso simplifica a
atualização da aplicação, pois só é necessário atualizar a DLL e não toda a aplicação. O
S.O. Windows é um grande exemplo de modularidade. Uma DLL é basicamente a
mesma coisa que uma programa executável, a principal diferença é que uma DLL não é
um arquivo executável independente, apesar de armazenar código executável. A
maioria das DLLs possuem a extensão .dll, porém existem outras extensões tais como:
.drv ( device driver), .sys (arquivos do sistema), .fon( recursos de fonte).
DLLs compartilham seu código com outras aplicações em um processo chamado
Linkagem Dinâmica. Quando uma aplicação usa uma DLL, a Win32 assegura que
somente uma cópia daquela DLL está em memória, esta tarefa é realizada através de
uma arquivo mapeado em memória, isto é, a DLL é carregada na heap da Win32 e
depois mapeada no endereço do processo chamador. Quando uma DLL é chamada por
múltiplos processos, cada processo recebe uma imagem da DLL. Isso não significa que
existem diversas copias da DLL em memória, A imagem da DLL é coloca na espaço de
endereçamento de cada processo, através do mapeamento da heap do sistema.
Delphi
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CRIANDO UMA DLL
Para criar uma DLL, selecione o item de menu File/New:
O Delphi cria o esqueleto de uma DLL, veja a figura abaixo:
Delphi
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Uma vez gerado o código do esqueleto da DLL, basta adicionar o conjunto de funções
que serão exportadas. O código abaixo ilustra uma DLL de funções matemáticas
triviais.
library math;
uses
SysUtils,
Classes;
function pi : extended;
begin
result := 3.14159;
end;
function AreaCircunf(Raio: Extended): Extended; stdcall; export;
begin
result := pi*sqr(raio);
end;
function soma(A,B: Extended):Extended;stdcall; export;
begin
result := A+B;
end;
function Multiplica (A,B: Extended): Extended; stdcall; export;
begin
result := A*B;
end;
exports
AreaCircunf index 1,
Soma Index 2,
Multiplica index 3;
begin
end.
A função PI não está sendo exportada, pois é privada à DLL. Funções privadas em
DLLs só podem ser usadas no interior da library.
CARREAGANDO UMA DLL
Uma DLL pode ser carregada de duas maneiras distintas: Estaticamente ou
Dinamicamente. A escolha de como carregar uma DLL deverá levar em consideração a
vantagem e desvantagem de cada modo.
STATIC LINKING x DYNAMIC LINKING
A linkagem estática (Static Linking) refere-se ao método usado pelo compilador
Delphi para carregar a DLL, isto é, O método estático sempre referencia o mesmo
endereço de entrada na DLL e o Windows, ao carregar o aplicativo para a memória,
Delphi
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também carrega a DLL. Caso a DLL não seja encontrada, Windows não permite que o
aplicativo seja executado pois falta um componente essencial. A linkagem estática pode
ser feita através do .DPR ou da própria unit.
O código abaixo ilustra a importação de uma DLL estaticamente.
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes,
Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.DFM}
function Soma (A,B : Extended): Extended;
external 'teste.dll' index 2;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
Soma(1,2);
end;
end.
A carga dinâmica (Dinamic Linking) a ligação entre a chamada da função e o código
executável é resolvido em run-time através do uso de uma referência externa à função
da DLL. Essa declaração geralmente é feita em uma unit separada chamada Import.
Esta unit declara as funções e procedimentos importados.
Suponha que você possui uma DLL chamada MAXLIB.DLL que possui a função:
Function Max(I1, I2 : integer): integer;
A unit Import será:
Unit MaxUnit;
Interface
Delphi
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Function Max(I1, I2: Integer): Integer;
Implementation
Function Max; External ‘MaxLib’;
End.
Este exemplo ilustra uma das duas formas de fazer uma carga dinâmica, ele é chamado
Implicit Loading. A outra forma de fazer a carga dinâmica de uma DLL é através do
uso da API LoadLibrary( ). Neste caso, chamamos de Explicit Loading.
Deve-se atentar para o modo de carga de uma DLL. Por exemplo, suponha que uma
DLL possua muitas funções e nem sempre sua aplicação faz uso dessas rotinas, logo, se
a carga da DLL for implícita, haverá um desperdício de memória, então neste caso
deve-se fazer uma carga explícita.
A Win32 possui funções específicas para DLLs, a saber: LoadLibrary( ), FreeLibrary( )
e GetProcAddress( ).
LoadLibrary( )
FreeLibrary( )
GetProcAddress( )
Faz a carga de uma DLL e faz seu mapeamento no espaço de
endereçamento do p rocesso.
Libera a instância da library
Retorna o endereço de uma função
O exemplo abaixo ilustra uma carga explícita:
procedure TMainForm.btnGetCalendarClick(Sender: TObject);
var
LibHandle
: THandle;
ShowCalendar: TShowCalendar;
begin
{ Tenta carregar a DLL }
LibHandle := LoadLibrary('CALENDARLIB.DLL');
try
if LibHandle = 0 then
raise EDLLLoadError.Create('Unable to Load DLL');
@ShowCalendar := GetProcAddress(LibHandle, 'ShowCalendar');
if not (@ShowCalendar = nil) then
lblDate.Caption := DateToStr(ShowCalendar(Application.Handle, Caption))
else
RaiseLastWin32Error;
finally
FreeLibrary(LibHandle); // Descarrea a DLL.
end;
end;
EXCEPTIONS em DLLs
Nas versões anteriores do Delphi , fazia -se necessário verificar se ocorreria uma
exception na DLL, caso ocorre-se a exception ela deveria ser capturada antes que
escapa-se da DLL. No Delphi 4 isso não é mais necessário pois as exceptions do Delphi4
Delphi
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são mapedas como exceptions da Win32. Para que isso funcione, você deve incluir a
unit SysUtils na cláusula uses da DLL.
A DIRETIVA SAFECALL
Funções do tipo SafeCall são usadas em manipulação de exceções e no COM, que
garantem que qualquer exceção será propagada ao chamador da função. Resumindo,
uma função do tipo SafeCall converte a exceção em um valor de retorno HResult. Veja
um exemplo da sintaxe de uma função SafeCall:
Function
NCE_UFRJ(Serra : Integer): Integer; Safecall;
O compilador enxerga a função como:
Function
NCE_UFRJ(Serra : Integer): Integer; HResult; StdCall;
O compilado ainda insere implicitamente um bloco Try..Except que envolve toda o
conteúdo da função e captura qualquer exceção.
HOUSEKEEPING
Algumas vezes, necessitamos desalocar estruturas alocadas durante a execução de uma
DLL. A melhor maneira de fazer isso é implementar toda a funcionalidade da DLL em
unit a serem utilizadas pela DLL. O código para desalocar as estruturas poderia ser
colocado na cláusula Finalization das units que fazes as alocações. Recomenda-se que
toda unit que possui uma sessão Initialization também inclua uma sessão Finalization.
LOCALIZAÇÃO DOS .DLL
Para garantir que uma DLL será encontrada no momento de sua chamada, é necessário
que ela esteja em um dos seguintes diretórios:
•
•
•
•
Delphi
Diretório do programa executável;
Diretório \WINDOWS
Diretório \WINDOWS\SYSTEM
Ou qualquer outro diretório mencionado na variável de ambiente PATH.
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