我可以在 DLL 中组织类吗？ [关闭]

Question

我承认这个问题听起来很笼统。但毕竟，从 DLL 导出类是一个普遍而困难的话题，坦率地说，我目前在相当普遍的层面上感到困惑。

简短的问题：C++ 和 DLL 中的面向对象编程如何结合在一起？

长问题：阅读this 和this 后，我有点失望和困惑，因为我想知道如果DLL 边界不允许对象，那么面向对象编程如何与DLL 一起工作共享（假设两个 DLL 使用了不同的编译器或编译器版本）。导出类的唯一选项是这些（如here 或here 所述）：

• 导出创建和删除方法（C 风格，悬空指针的危险，没有对象作为参数，丑陋）
• 导出一个纯虚类和一个工厂函数，该函数创建从纯虚类派生的实际实现类的实例（需要继承，需要注意对象删除）

例如，我想将通用实用程序类放在一个 DLL 中，然后在其他 DLL 中的多个类中使用这些类，这些类本身也用于其他 DLL。我怎样才能做到这一点？这是组织课程的不明确方式吗？

额外问题：如果我导出一个具有实现指针的类，这是否等同于导出一个纯虚类和一个工厂函数？还是导出的成员函数必须是虚拟的？

编辑：如果重要的话，我在 Windows 7 上使用 Visual Studio 2010。迁移旧版 Visual Studio 让我对这个问题很敏感。

Answer 1

TL;DR：视情况而定。

简单案例

当两个 DLL（或一个 DLL 和一个可执行文件）使用相同的编译器和编译器版本构建时，它们使用相同风格的运行时（调试或发布），并且它们链接到运行时的动态版本， 你想做什么，就可以做什么。例如，跨 DLL 边界删除。

不太简单的情况

当一个 DLL 链接到调试运行时而另一个链接到发布运行时时，事情会变得更加复杂。这是因为调试运行时有不同的 STL 模板，用于调试目的。例如，您不能在发布 DLL 中操作从调试 DLL 分配的 std::vector，反之亦然。只要您将这些 STL 模板限制在正确的 DLL 中，一切就应该可以工作。显然，如果您自己公开不同的 ABI，例如通过在 #ifndef NDEBUG 块中声明一个成员，您会遇到问题。

您可能需要对 _CRT*defines 进行一些操作才能使其正常工作，具体取决于调试 DLL 使用的模板。

您还应该从同一个 DLL 创建和销毁对象。

可怕的（又名真实世界）案例

当编译器版本不匹配时，当至少一个 DLL 与静态运行时链接时。

您会遇到大量 ABI 问题。唯一安全的做法是通过extern "C"（广泛）依赖C ABI。如果您在运行时加载 DLL，这也可能是您想要做的。

在这一点上做一件好事：

• 用 C++ 编写 DLL
• 请勿使用 C++ ABI 公开 (dllexport) 任何内容。
• 围绕您的 C++ 代码编写一个精简的 C 包装器。
• 使用__declspec(dllexport) 公开此 C API
• 围绕公开的 C API 编写仅包含标头的 C++ 包装器。

然后，客户端将使用您的仅标头包装器，因此对您的 DLL 代码的每次调用都将使用 C ABI 进行，该 ABI 非常稳定且不太可能中断。

Answer 2

我已经很久没有写one of the questions you linked了，但让我试着帮忙。

简短的问题：C++ 和 DLL 中的面向对象编程如何结合在一起？

这完全取决于您的对象所暴露的内容。如果您的对象返回纯 C 值，则应该没问题。如果您的对象返回包含纯 C 值的 POD 类，那么您也应该没问题。我试图在该问题/答案对中解决的令人头疼的问题几乎完全与 STL 相关。

为了回答自然的后续问题，STL 对 DLL 的处理非常糟糕。由于不同的打包、成员重新排序等，C++ 类具有固有的交叉编译器兼容性问题。STL 增加了一层潜在的不兼容性，因为当构建到调试 DLL 中时，可以添加额外的成员。

例如，我想将通用实用程序类放在一个 DLL 中，然后在其他 DLL 中的多个类中使用这些类，这些类本身也用于其他 DLL。我该怎么做？

在未能成功传递 STL 类型后，我最终将我的 C++ 类封装在一个层中，该层将它们与 C 对应物相互转换。在可能的情况下，我返回了基本数据类型。在我必须分配内存的地方（string、vector 等）我最终得到了 c 风格的创建/删除函数。我相信我还是暴露了一个纯虚拟接口来保护尽可能多的实现细节；我只是没有尝试直接跨 DLL 边界传递任何 STL 对象。

如果我导出一个具有实现指针的类，这是否等同于导出一个纯虚拟类和一个工厂函数？还是导出的成员函数必须是虚拟的？

如果我对问题的理解正确，您希望两者都做。

struct MyDLL
{
  virtual void DoSomething() = 0;
  virtual int AddSomething(int argument1, int argument2) = 0;
}

extern "C" __declspec(dllexport) MyDLL* GetMyDLL();

现在您的调用者可以调用 GetMyDLL 并获得指向您的类的指针，并且您可以在幕后安全地实现虚函数，而不必担心调用者看到您在做什么。