摘 要:介紹了動態鏈接庫這種模塊復用方法及在VC中對它的調用,並給出了一個通過復用來實現數據加密的具體實例。
關鍵詞:VC DLL 模塊復用 數據加密
引言
模塊化思想貫穿於軟件工程各個發展階段,模塊復用是構建大系統的一種重要思想。模塊復用方法有:函數、函數庫、動態鏈接庫、COM。其都是基於模塊化的基本思想。函數是最簡單的模塊化思想,也是後面方法的基礎,甚至是一個應用程序的基礎。函數庫是函數的組合,一般將一些功能相似的函數放在一起作為函數庫,這種函數庫通常叫做靜態庫,其鏈接方式是靜態的。COM即組件對象模型,是一種集成技術,可以使程序在運行時把各種不相關的軟件程序混合在一起,而不必考慮這些不相關的程序是用什麼語言編寫的,它也是一種標准或者稱為協議,負責將一個軟件模塊和另一個軟件連接起來。動態鏈接庫DLL(Dynamic Link Library)是一個可以被其它應用程序共享的程序模塊,其中封裝了一些可以被共享的例程和資源,其鏈接方式是動態的。動態鏈接庫文件的擴展名一般是dll,也有可能是fon、sys和dry,它和可執行文件(.exe)非常相似,區別在於DLL中雖然包含了可執行代碼卻不能單獨執行,而應由Windows應用程序直接或間接調用。Windows操作系統包含大量動態鏈接庫,其中最主要的是KERNEL32.DLL、USER32.DLL、GDI32.DLL 。
DLL的調用
調用DLL,首先需要將DLL文件映像到用戶進程的地址空間中,然後才能進行函數調用,這個函數和進程內部一般函數的調用方法相同。Windows提供了兩種將DLL映像到進程地址空間的方法:
1、隱式的加載時鏈接
這種方法需要DLL工程經編譯產生的LIB文件,此文件中包含了DLL允許應用程序調用的所有函數的列表,當鏈接器發現應用程序調用了LIB文件列出的某個函數,就會在應用程序的可執行文件的文件映像中加入一些信息,這些信息指出了包含這個函數的DLL文件的名字。當這個應用程序運行時,也就是它的可執行文件被操作系統產生映像文件時,系統會查看這個映像文件中關於DLL的信息,然後將這個DLL文件映像到進程的地址空間。
系統通過DLL文件的名稱,試圖加載這個文件到進程地址空間時,它尋找DLL 文件的路徑按照先後順序如下:
·程序運行時的目錄,即可執行文件所在的目錄;
·當前程序工作目錄
·系統目錄:對於Windows95/98來說,可以調用GetSystemDirectory函數來得到,對於WindowsNT/2000來說,指的是32位Windows的系統目錄,也可以調用GetSystemDirectory函數來得到,得到的值為SYSTEM32。
·Windows目錄
·列在PATH環境變量中的所有目錄
VC中加載DLL的LIB文件的方法有以下三種:
①LIB文件直接加入到工程文件列表中
在VC中打開File VIEw一頁,選中工程名,單擊鼠標右鍵,然後選中"Add Files to Project"菜單,在彈出的文件對話框中選中要加入DLL的LIB文件即可。
②設置工程的 Project Settings來加載DLL的LIB文件
打開工程的 Project Settings菜單,選中Link,然後在Object/library modules下的文本框中輸入DLL的LIB文件。
③通過程序代碼的方式
加入預編譯指令#pragma comment (lib,"*.lib"),這種方法優點是可以利用條件預編譯指令鏈接不同版本的LIB文件。因為,在Debug方式下,產生的LIB文件是Debug版本,如Regd.lib;在Release方式下,產生的LIB文件是Release版本,如Regr.lib。
當應用程序對DLL的LIB文件加載後,還需要把DLL對應的頭文件(*.h)包含到其中,在這個頭文件中給出了DLL中定義的函數原型,然後聲明。
2、顯式的運行時鏈接
隱式鏈接雖然實現較簡單,但除了必須的*.dll文件外還需要DLL的*.h文件和*.lib文件,在那些只提供*.dll文件的場合就無法使用,而只能采用顯式鏈接的方式。這種方式通過調用API函數來完成對DLL的加載與卸載,其能更加有效地使用內存,在編寫大型應用程序時往往采用此方式。這種方法編程具體實現步驟如下:
①使用Windows API函數Load Library或者MFC提供的AfxLoadLibrary將DLL模塊映像到進程的內存空間,對DLL模塊進行動態加載。
②使用GetProcAddress函數得到要調用DLL中的函數的指針。
③不用DLL時,用Free Library函數或者AfxFreeLibrary函數從進程的地址空間顯式卸載DLL。
VC中調用實例
數據加密是計算機安全領域的重要內容,其基本思想是通過變換信息的表現形式來保護敏感信息,使非授權者不能了解被保護信息的內容。常見的數據加密算法有:DES,IDEA,RSA,ECC,AES,MD5,SHA等。
《共享軟件加密算法庫》是一款針對個人、企業開發共享軟件的加密工具,支持Windows平台下各類開發工具:VC、VB、Delphi、PB、VFP等,算法庫集成的算法有:BlowFish、MD5、Secret16、AES、SHA、CRC32、RSA、DES、字符串加/解密、文件加/解密等多種功能強大的算法。其提供了DLL文件-Reg.dll,可以通過復用它來實現數據加密與解密。
1、隱式鏈接
其提供了 Reg.h與Reg.lib兩個隱式鏈接所必須的文件,所以可以采用此種方式。
①在VC中打開File VIEw一頁,選中工程名,單擊鼠標右鍵,然後選中"Add Files to Project"菜單,在彈出的文件對話框中選中要加入Reg.lib。
②在VC中打開File VIEw一頁,選中Header files,單擊鼠標右鍵,然後選中"Add Files to Folder"菜單,在彈出的文件對話框中選中要加入Reg.h,然後在工程相應的頭文件中加入#include "Reg.h"。在Reh.h頭文件中給出了DLL中定義的函數原型及聲明。
如:加密函數原型及聲明為extern "C" BOOL WINAPI File Encrypt(LPCTSTR lpInputFileName, LPCTSTR lpOutputFileName, LPCTSTR lpKey, LPCTSTR lpRegisterCode);解密函數原型及聲明為extern "C" BOOL WINAPI File Decrypt(LPCTSTR lpInputFileName, LPCTSTR lpOutputFileName, LPCTSTR lpKey, LPCTSTR lpRegisterCode)。其中對於WINAPI宏,把它加到函數原型定義前,系統會把它翻譯為適當的調用方式,在Win32中,是把它翻譯為_stdcall調用方式。
③直接調用所需要的加密與解密函數,如調用File Encrypt()函數實現文本文件和二進制文件的加密,調用File Decrypt()函數實現文本文件和二進制文件的解密,調用時的參數要與函數定義參數相符合。
2、顯式鏈接
如果只提供Reg.dll一個文件,那麼須用此種方式。
①加密模塊:調用File Encrypt()函數實現文本文件和二進制文件的加密。
//裝載加密/解密DLL
HINSTANCE hdll=::Load Library ("Reg.dll");
//通過類型定義語句typedef來定義函數指針類型
Typedef BOOL (_stdcall *lpFileEncrypt)(LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR);
//函數聲明
LpFileEncrypt FileEncrypt1;
//獲取加密函數File Encrypt的函數指針
FileEncrypt1=(lpFileEncrypt)::GetProcAddress(hdll,"FileEncrypt");
//調用DLL中加密函數File Encrypt對文件加密,user-12345678為軟件注冊號
FileEncrypt1(加密源文件名,加密生成目標文件名,密碼,"user-12345678");
//釋放DLL模塊
::AfxFreeLibrary(hdll);
②解密模塊:調用File Decrypt()函數實現文本文件和二進制文件的解密。
//裝載加密/解密DLL
HINSTANCE hdll=::Load Library ("Reg.dll");
//通過類型定義語句typedef來定義函數指針類型
Typedef BOOL (_stdcall *lpFileDecrypt)(LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR, LPCTSTR);
//函數聲明
LpFileDecrypt FileDecrypt2;
//獲取解密函數File Decrypt的函數指針
FileDecrypt2=(lpFileDecrypt)::GetProcAddress(hdll,"FileDecrypt");
//調用DLL中解密函數FileDecrypt對文件加密,user-12345678為軟件注冊號
FileDecrypt2(解密源文件名,解密生成目標文件名,密碼,"user-12345678");
//釋放DLL模塊
::AfxFreeLibrary(hdll);
結束語
利用DLL這種模塊復用方法可以減少軟件工程開發的工作量,增強代碼的可移植性,降低模塊測試的復雜性,從總體上提高軟件工程的開發效率。