动态链接库DLL编程.ppt

,VC+动态链接库(DLL)编程,1.概论,先来阐述一下DLL(Dynamic Linkable Library)的概念，你可以简单的把DLL看成一种仓库，它提供给你一些可以直接拿来用的变量、函数或类。在仓库的发展史上经历了“无库静态链接库动态链接库”的时代。对动态链接库，需建立如下概念：,（1）与具体的编程语言及编译器无关,只要遵循约定的DLL接口规范和调用方式，用各种语言编写的DLL都可以相互调用。譬如Windows提供的系统DLL（其中包括了Windows的API），在任何开发环境中都能被调用，不在乎其是Visual Basic、Visual C+还是Delphi。,（2）动态链接库随处可见,在Windows目录下的system32文件夹中会看到kernel32.dll、user32.dll和gdi32.dll，windows的大多数API都包含在这些DLL中。kernel32.dll中的函数主要处理内存管理和进程调度；user32.dll中的函数主要控制用户界面(MessageBox函数)；gdi32.dll中的函数则负责图形方面的操作。,(3)VC动态链接库的分类,Visual C+支持三种DLL，它们分别是非MFC动态库、MFC规则DLL、MFC Extension DLL。非MFC动态库不采用MFC类库结构，其导出函数为标准的C接口，能被非MFC或MFC编写的应用程序所调用；MFC规则DLL 包含一个继承自CWinApp的类，但其无消息循环；MFC扩展DLL采用MFC的动态链接版本创建，它只能被用MFC类库所编写的应用程序所调用。,2.静态链接库,在VC+6.0中new一个名称为libTest的static library工程,并新建lib.h和lib.cpp两个文件，lib.h和lib.cpp的源代码如下：/文件：lib.h#ifndef LIB_H#define LIB_H extern C int add(int x,int y);/声明为C编译、连接方式的外部函数#endif/文件：lib.cpp#include lib.h int add(int x,int y)return x+y;,#include#include.lib.h#pragma comment(lib,.debuglibTest.lib)/指定与静态库一起连接 int main(int argc,char*argv)printf(2+3=%d,add(2,3);,选择tools、options、directories、library files菜单或选项，填入库文件路径,4.非MFC DLL,在建立的工程中添加lib.h及lib.cpp文件，源代码如下：,/*文件名：lib.h*/#ifndef LIB_H#define LIB_Hextern C int _declspec(dllexport)add(int x,int y);#endif/*文件名：lib.cpp*/#include lib.hint add(int x,int y)return x+y;,dllCall,#include#include typedef int(*lpAddFun)(int,int);/宏定义函数指针类型int main(int argc,char*argv)HINSTANCE hDll;/DLL句柄 lpAddFun addFun;/函数指针 hDll=LoadLibrary(.DebugdllTest.dll);if(hDll!=NULL)addFun=(lpAddFun)GetProcAddress(hDll,add);if(addFun!=NULL)int result=addFun(2,3);printf(%d,result);FreeLibrary(hDll);return 0;,DLL的调用和静态链接库的调用有较大差异,首先，语句typedef int(*lpAddFun)(int,int)定义了一个与add函数接受参数类型和返回值均相同的函数指针类型。随后，在main函数中定义了lpAddFun的实例addFun；其次，在函数main中定义了一个DLL HINSTANCE句柄实例hDll，通过Win32 Api函数LoadLibrary动态加载了DLL模块并将DLL模块句柄赋给了hDll；再次，在函数main中通过Win32 Api函数GetProcAddress得到了所加载DLL模块中函数add的地址并赋给了addFun。经由函数指针addFun进行了对DLL中add函数的调用；最后，应用工程使用完DLL后，在函数main中通过Win32 Api函数FreeLibrary释放了已经加载的DLL模块。,声明导出函数,DLL中导出函数的声明有两种方式：一种为给出的在函数声明中加上_declspec(dllexport);一种方式是采用模块定义(.def)文件声明;,在DLL中想要export的函数和数据定义前添加_declspec（dllexport）关键字（对于函数和变量定义，加在最前面；对于class定义，加在class关键字后）;_declspec(dllexport)void ShowDlg(void)class _declspec(dllexport)class_name/导出类 这样该函数和数据就会被添加到ET中。使用这种方法函数将按名字export。,_declspec(dllexport),(.def)文件声明,为DLL创建一个.DEF文件（模块定义文件），并在build该DLL时使用这个.DEF文件。使用这种方法使你可以将函数按序号export。在LINK选项卡中假如：/def:lib.def将lib.def加入到工程中。,lib.def,;lib.def:导出DLL函数LIBRARY dllTestEXPORTSadd 1.def文件的规则为：(1)LIBRARY语句说明.def文件相应的DLL；(2)EXPORTS语句后列出要导出函数的名称。可以在.def文件中的导出函数名后加n，表示要导出函数的序号为n（在进行函数调用时，这个序号将发挥其作用）；(3).def 文件中的注释由每个注释行开始处的分号(;)指定，且注释不能与语句共享一行。,库的调试与查看,动态链接库中的导出接口可以使用Visual C+的Depends工具进行查看，用Depends打开系统目录中的MouseHook.dll.,DLL的调用方式,隐式调用:将DLL工程生成的.lib文件和.dll文件拷入当前工程所在的目录，并在*.cpp文件（的顶部添加：#pragma comment(lib,RegularDll.lib)OR,动态调用,特点:是完全由编程者用 API 函数加载和卸载 DLL，程序员可以决定 DLL 文件何时加载或不加载，显式链接在运行时决定加载哪个 DLL 文件。,dllTest.dll,在建立的工程中添加lib.h及lib.cpp文件，源代码如下：/*文件名：lib.h*/#ifndef LIB_H#define LIB_Hextern C int _declspec(dllexport)add(int x,int y);#endif/*文件名：lib.cpp*/#include lib.hint add(int x,int y)return x+y;,调用 dllTest.dll,#include#include typedef int(*lpAddFun)(int,int);/宏定义函数指针类型int main(int argc,char*argv)HINSTANCE hDll;/DLL句柄 lpAddFun addFun;/函数指针hDll=LoadLibrary(.DebugdllTest.dll);if(hDll!=NULL)addFun=(lpAddFun)GetProcAddress(hDll,add);if(addFun!=NULL)int result=addFun(2,3);printf(%d,result);FreeLibrary(hDll);,DLL的Export和Import,DLL的export是指将DLL中的函数和数据输出到其它程式中，以供其使用。DLL的import是指使用DLL的程式引入DLL中的函数和数据。DLL的export DLL中包含有一个表，称为export table（以下简称ET），其中包含了DLL中可以被外部程式使用的所有函数和数据的名字。只有记录在ET中的函数和数据才可以被外部程式所使用（如果没有.DEF文件的话），其它所有没有记录在ET中的函数和数据都被视为是DLL私有的。,DllMain函数,Windows在加载DLL的时候，需要一个入口函数，就如同控制台或DOS程序需要main函数、WIN32程序需要WinMain函数一样。在前面的例子中，DLL并没有提供DllMain函数，应用工程也能成功引用DLL，这是因为Windows在找不到DllMain的时候，系统会从其它运行库中引入一个不做任何操作的缺省DllMain函数版本，并不意味着DLL可以放弃DllMain函数。,BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved)DllMain函数在DLL被加载和卸载时被调用，在单个线程启动和终止时，DLLMain函数也被调用;ul_reason_for_call指明了被调用的原因。原因共有4种，即PROCESS_ATTACH、PROCESS_DETACH、THREAD_ATTACH和THREAD_DETACH，以switch语句列出。,DLL导出变量,/*文件名：lib.h*/#ifndef LIB_H#define LIB_Hextern int dllGlobalVar;#endif/*文件名：lib.cpp*/#include lib.h#include int dllGlobalVar;BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved)dllGlobalVar=100;/在dll被加载时，赋全局变量为100 return TRUE;,;文件名：lib.def;在DLL中导出变量LIBRARY dllTestEXPORTSdllGlobalVar DATA,在主函数中引用DLL中定义的全局变量：,#include#pragma comment(lib,dllTest.lib)extern int _declspec(dllimport)dllGlobalVar;/用_declspec(dllimport)导入int main(int argc,char*argv)printf(%d,dllGlobalVar);dllGlobalVar=1;printf(%d,dllGlobalVar);return 0;,特别要注意,用extern int dllGlobalVar声明所导入的并不是DLL中全局变量本身，而是其地址，应用程序必须通过强制指针转换来使用DLL中的全局变量。这一点，从*(int*)dllGlobalVar可以看出。因此在采用这种方式引用DLL全局变量时，千万不要进行这样的赋值操作：dllGlobalVar=1;,MFC规则DLL,MFC规则DLL的概念体现在两方面：它是MFC的“是MFC的”意味着可以在这种DLL的内部使用MFC；它是规则的“是规则的”意味着它不同于MFC扩展DLL，在MFC规则DLL的内部虽然可以使用MFC，但是其与应用程序的接口不能是MFC。而MFC扩展DLL与应用程序的接口可以是MFC，可以从MFC扩展DLL中导出一个MFC类的派生类。Regular DLL能够被所有支持DLL技术的语言所编写的应用程序调用，当然也包括使用MFC的应用程序。,Regular DLL分为两类：,（1）静态链接到MFC 的规则DLL静态链接到MFC的规则DLL与MFC库（包括MFC扩展 DLL）静态链接，将MFC库的代码直接生成在.dll文件中。在调用这种DLL的接口时，MFC使用DLL的资源。因此，在静态链接到MFC 的规则DLL中不需要进行模块状态的切换。使用这种方法生成的规则DLL其程序较大，也可能包含重复的代码。（2）动态链接到MFC 的规则DLL动态链接到MFC 的规则DLL 可以和使用它的可执行文件同时动态链接到 MFC DLL 和任何MFC扩展 DLL。在使用了MFC共享库的时候，默认情况下，MFC使用主应用程序的资源句柄来加载资源模板。这样，当DLL和应用程序中存在相同ID的资源时（即所谓的资源重复问题），系统可能不能获得正确的资源。因此，对于共享MFC DLL的规则DLL，必须进行模块切换以使得MFC能够找到正确的资源模板。,MFC规则DLL的创建,automation（自动化）技术,是否支持Windows Sockets,在MFC应用程序中CWinApp取代了SDK程序中WinMain的地位，SDK程序WinMain所完成的工作由CWinApp的三个函数完成：virtual BOOL InitApplication();virtual BOOL InitInstance();virtual BOOL Run();/传说中MFC程序的“活水源头”,MFC规则DLL接口函数,#include StdAfx.h#include DllDialog.h_declspec(dllexport)void ShowDlg(void)或extern C _declspec(dllexport)void ShowDlg(void)CDllDialog dllDialog;dllDialog.DoModal();分析：这个接口并不使用MFC，但是在其中却可以调用MFC扩展类CdllDialog的函数，这体现了“规则”的概类。与非MFC DLL完全相同，可以使用_declspec(dllexport)声明或在.def中引出的方式导出MFC规则DLL中的接口。,MFC规则DLL的调用,#pragma comment(lib,RegularDll.lib),_declspec(dllexport)void ShowDlg(void)void ShowDlg(void);或extern C _declspec(dllexport)void ShowDlg(void)extern C void ShowDlg(void);,void CRegularDllCallDlg:OnCalldllButton()ShowDlg();,MFC扩展 DLL,MFC扩展DLL与MFC规则DLL的相同点在于在两种DLL的内部都可以使用MFC类库，其不同点在于MFC扩展DLL与应用程序的接口可以是MFC的。MFC扩展DLL的含义在于它是MFC的扩展，其主要功能是实现从现有MFC库类中派生出可重用的类。MFC扩展DLL使用MFC 动态链接库版本，因此只有用共享MFC 版本生成的MFC 可执行文件（应用程序或规则DLL）才能使用MFC扩展DLL。一般使用MFC扩展DLL来包含一些MFC的增强功能，譬如扩展MFC的CStatic、CButton等类使之具备更强大的能力。,三种DLL对DllMain入口函数的不同处理方式：,宏,宏为DLL和应用程序的编写提供了方便。像AFX_EXT_CLASS、AFX_EXT_API、AFX_EXT_DATA在DLL和应用程序中将具有不同的定义，这取决于_AFXEXT宏是否被定义。这使得在DLL和应用程序中，使用统一的一个宏就可以表示出输出和输入的不同意思。在DLL中，表示输出（因为_AFXEXT被定义，通常是在编译器的标识参数中指定/D_AFXEXT）；在应用程序中，则表示输入（_AFXEXT没有定义）。,class AFX_EXT_CLASS CExtDialog:public CDialog*#include.ExtDialog.h#pragma comment(lib,ExtDll.lib)而“调用DLL”按钮的单击事件的消息处理函数为：void CLoadExtDllDlg:OnDllcallButton()CExtDialogextDialog;extDialog.DoModal();,Win32系统钩子技术,APIHOOK技术应用广泛，常用于屏幕取词、网络防火墙、病毒木马、加壳软件、串口红外通信、游戏外挂、Internet通信等领域。HOOK的中文意思就是钩子，APIHOOK就是钩住API，对API进行预处理，先执行我们的函数。,APIHOOK技术,钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，把它挂入系统。钩子的种类很多，每种钩子可以截获并处理相应的消息，每当特定的消息发出，在到达目的窗口之前，钩子程序先行截获该消息、得到对此消息的控制权。此时钩子函数可以对截获的消息进行加工处理，甚至可以强制结束消息的传递。这有点类似与MFC中的PreTranslateMessage函数，所不同的是该函数只能用于拦截本进程中的消息，而对系统消息则无能为力。,Win32系统钩子的实现,每种类型的钩子均由系统来维护一个钩子链，最近安装的钩子位于链的开始，拥有最高的优先级，而最先安装的钩子则处在链的末尾。要实现Win32的系统钩子，首先要调用SDK中的API函数SetWindowsHookEx来安装这个钩子函数，其原型是：,HHOOK SetWindowsHookEx(int idHook,HOOKPROC lpfn,HINSTANCE hMod,DWORD dwThreadId);其中：第一个参数是钩子的类型，常用的有WH_MOUSE、WH_KEYBOARD、WH_GETMESSAGE等；第二个参数是钩子函数的地址，当钩子钩到任何消息后便调用这个函数；第三个参数是钩子函数所在模块的句柄；第四个参数是钩子相关函数的ID用以指定想让钩子去钩哪个线程，为0时则拦截整个系统的消息此时为全局钩子。如果指定确定的线程，即为线程专用钩子。,全局钩子函数必须包含在DLL（动态链接库）中，而线程专用钩子则可包含在可执行文件中。得到控制权的钩子函数在处理完消息后，可以调用另外一个SDK中的API函数CallNextHookEx来继续传递该消息。也可以通过直接返回TRUE来丢弃该消息，阻止该消息的传递。,使用全局钩子函数时需要以DLL为载体，VC6中有三种形式的MFC DLL可供选择，即标准静态链接MFC DLL、标准动态链接MFC DLL以及扩展MFC DLL）。第一种DLL在编译时把使用的MFC代码链接到DLL中，执行程序时不需要其他MFC动态链接类库的支持，但体积较大；第二种DLL在运行时动态链接到MFC类库，因而体积较小，但却依赖于MFC动态链接类库的支持；这两种DLL均可被MFC程序和Win32程序使用。第三种DLL的也是动态连接，但做为MFC类库的扩展，只能被MFC程序使用。,Win32 DLL,BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpvReserved);其中：第一个参数表示DLL的实例句柄；第三个参数系统保留；第二个参数指明了当前调用该动态连接库的状态，它有四个可能的值：DLL_PROCESS_ATTACH（进程载入）、DLL_THREAD_ATTACH（线程载入）、DLL_THREAD_DETACH（线程卸载）、DLL_PROCESS_DETACH（进程卸载）。,DLL的共享问题,由于在Win32环境下，所有进程的空间都是相互独立的，这减少了应用程序间的相互影响，但大大增加了编程的难度。当进程在动态加载DLL时，系统自动把DLL地址映射到该进程的私有空间;而且也复制该DLL的全局数据的一份拷贝到该进程空间，每个进程所拥有的相同的DLL的全局数据其值却并不一定是相同的。当DLL内存被映射到进程空间中，每个进程都有自己的全局内存拷贝，加载DLL的每一个新的进程都重新初始化这一内存区域，也就是说进程不能再共享DLL。,全局共享数据的实现,在Win32环境下要想在多个进程中共享数据，就必须进行必要的设置。一种方法便是把这些需要共享的数据单独分离出来，放置在一个独立的数据段里，并把该段的属性设置为共享，建立一个内存共享的DLL。,#pragma data_seg,用#pragma data_seg建立一个新的数据段并定义共享数据，其具体格式为：#pragma data_seg（shareddata)HWND sharedwnd=NULL;/共享数据#pragma data_seg()所有在data_seg pragmas语句之间声明的变量都将在shareddata段中。仅定义一个数据段还不能达到共享数据的目的，还要告诉编译器该段的属性，有两种方法可以实现该目的（其效果是相同的），,一种方法是在.DEF文件中加入如下语句：SETCTIONS shareddata READ WRITE SHARED 另一种方法是在项目设置链接选项中加入如下语句：/SECTION:shareddata,rws 加上一条指令#pragma comment(linker,/section:.shareddata,rws),程序只能启动一次,#include windows.h#pragma data_seg(flag_data)int count=0;#pragma data_seg()#pragma comment(linker,/SECTION:flag_data,RWS)int main(int argc,char*argv)if(count0)MessageBox(NULL,已经启动了一个应用程序,Warning,MB_OK);return 0;count+;system(pause);return 0;,程序示例,鼠标钩子鼠标-键盘-密码,挂接ExitWindowsEx,随着安全意识的不断提高，许多软件都增强的自我保护性，结束其进程时将会调用ExitWindowsEx函数关机或者重启。这种技术在收费管理系统、病毒木马、加壳软件、反破解领域里很常见，因而采用APIHOOK技术挂接ExitWindowsEx函数使其失效，对与我们查杀病毒以及软件破解是很有用的。当然还能运用它免费上网呢！现在许多收费软件都采取会员制，下机时点结帐下机按钮后，客户端就发送数据报给主机，告知用户已下机从而停止记费，同时重新启动或关闭计算机。挂接ExitWindowsEx后就可以让机子不重启，免费上网？,改写IAT（引入表）法,这种方法的优点是较稳定，不要担心线程同步的问题。思路如下：根据PE文件格式穷举模块中的image_impot_desciptor引入函数数组，检查进程空间里是否有要HOOK的API的所在的DLL，如果有则通过WiteProcessMemory、VirtualProtect等函数改写IAT中的目标API函数地址，将其改为我们自定义函数的地址。由于地址不能跨进程引用，所以我们可以使用Windows消息钩子将APIHOOK所在的DLL注入到其他进程里，为了取得较好的效果，推荐使用WH_GETMESSAGE类性的钩子。,