DLL中傳遞STL參數，vector對象作為dll參數傳遞等問題

 

STL跨平台叫用會出現很多異常，你可以試試. STL使用模板產生，當我們使用模板的時候，每一個EXE，和DLL都在編譯器產生了自己的代碼，導致模板所使用的靜態成員不同步，所以出現資料傳遞的各種問題，下面是詳細解釋。

原因分析：
一句話-----如果任何STL類使用了靜態變數（無論是直接還是間接使用），那麼就不要再寫出跨執行單元訪問它的代碼。 除非你能夠確定兩個動態庫使用的都是同樣的STL實現，比如都使用VC同一版本的STL，編譯選項也一樣。強烈建議，不要在動態庫介面中傳遞STL容器！！

STL不一定不能在DLL間傳遞，但你必須徹底搞懂它的內部實現，並懂得為何會出問題。
微軟的解釋：

http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb%3ben-us%3b172396

微軟給的解決辦法：

http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb%3ben-us%3b168958

1、微軟的解釋：
大部分C++標準庫裡提供的類直接或間接地使用了靜態變數。由於這些類是通過模板擴充而來的，因此每個可執行映像（通常是.dll或.exe檔案）就會存在一份只屬於自己的、給定類的待用資料成員。當一個需要訪問這些靜態成員的類方法執行時，它使用的是“這個方法的代碼當前所在的那份可執行映像”裡的靜態成員變數。由於兩份可執行映像各自的待用資料成員並未同步，這個行為就可能導致訪問違例，或者資料看起來似乎丟失或被破壞了。

可能不太好懂，我舉個例子：假如類A<T>有個靜態變數m_s，那麼當1.exe使用了2.dll中提供的某個A<int>對象時，由於模板擴充機制，1.exe和2.dll中會分別存在自己的一份類靜態變數A<int>.m_s。
這樣，假如1.exe中從2.dll中取得了一個的類A<int>的執行個體對象a，那麼當在1.exe中直接存取a.m_s時，其實訪問的是 1.exe中的對應拷貝（正確情況應該是訪問了2.dll中的a.m_s）。這樣就可能導致非法訪問、應當改變的資料沒有改變、不應改變的資料被錯誤地更改等異常情形。

原文：
Most classes in the Standard C++ Libraries use static data members directly or indirectly. Since these classes are generated through template instantiation, each executable image (usually with DLL or EXE file name extensions) will contain its own copy
of the static data member for a given class. When a method of the class that requires the static data member is executed, it uses the static data member in the executable image in which the method code resides. Since the static data members in the executable
images are not in sync, this action could result in an access violation or data may appear to be lost or corrupted.

1、保證資源的分配/刪除操作對等並處於同一個執行單元；
   比如，可以把這些操作（包括構造/解構函式、某些容器自動擴容{這個需要特別注意}時的記憶體再分配等）隱藏到介面函數裡面。換句話說：盡量不要直接從dll中輸出stl對象；如果一定要輸出，給它加上一層封裝，然後輸出這個封裝介面而不是原始介面。

2、保證所有的執行單元使用同樣版本的STL運行庫。
   比如，全部使用release庫或debug庫，否則兩個執行單元擴充出來的STL類的記憶體布局就可能會不一樣。

只要記住關鍵就是：如果任何STL類使用了靜態變數（無論是直接還是間接使用），那麼就不要再寫出跨執行單元訪問它的代碼。

解決方案：
1. 一個可以考慮的方案
比如有兩個動態庫L1和L2，L2需要修改L1中的一個map，那麼我在L1中設定如下介面
int modify_map(int key, int new_value);
如果需要指定“某一個map”，則可以考慮實現一種類似於控制代碼的方式，比如可以傳遞一個DWORD
不過這個DWORD放的是一個地址

那麼modify_map就可以這樣實現：
int modify_map(DWORD map_handle, int key, int new_value)
{
    std::map<int, int>& themap = *(std::map<int, int>*)map_handle;
    themap[key] = new_value;
}

map_handle的值也首先由L1“告訴”L2:
DWORD get_map_handle();

L2可以這樣調用:
DWORD h = get_map_handle();
modify_map(h, 1, 2);

2. 加入一個額外的層，就可以解決問題。所以，你需要將你的Map封裝在dll內部，而不是讓它出現在介面當中。動態庫的介面越簡單越好，不好去傳太過複雜的東東是至理名言：）

 

在動態串連庫開發中要特別注意記憶體的分配與釋放問題，稍不注意，極可能造成記憶體流失，從而訪問出錯。例如在某DLL中存在這樣一段代碼：

extent "C" __declspec(dllexport)
void ExtractFileName( const std::string& path //!< Input path and filename.
, std::string& fname //!< Extracted filename with extension.
)
{
std::string::size_type startPos = path.find_last_of('\\');
fname.assign(path.begin() startPos 1, path.end() );
}

在DLL中使用STL對象std::string，並且在其中改變std::string的內容，即發生了記憶體的重分配問題,若在EXE中調用該函數會出現記憶體訪問問題。主要是：因為DLL和EXE的記憶體配置方式不同，DLL中的分配的記憶體不能在EXE中正確釋放掉。

解決這一問題的途徑如下：
一般情況下：構建DLL必須遵循誰分配就由誰釋放的原則，例如COM的解決方案（利用引用計數），對象的建立（QueryInterface）與釋放均在COM組件內部完成。在純C 環境下，可以很容易的實作類別似方案。

在應用STL的情況下，很難使用上述方案來解決，因此必須另闢蹊徑，途徑有二：
1、自己寫記憶體 Clerk替代STL中的預設分配器。
2、使用STLport替代系統的標準庫。

其實，上述問題在VC7及以後版本中，已得到解決，注意DLL工程和調用的工程一定要使用多線程DLL庫，就不會發生記憶體訪問問題。

 

 

一個很奇怪的問題：DLL中使用std::string作為參數結果出錯STL

這段時間,在工程中將一些功能封裝成動態庫,需要使用動態庫介面的時候.使用了STL的一些類型作為參數. 比方string,vector,list.但是在使用介面的時候. class exportClass {      bool dll_funcation(string &str); }; 複製代碼 //上面這個類只是一個形式，具體內容不寫出來了.這個類被匯出 當我在使用這個庫的時候.這樣寫代碼: string str="": exportClass tmp; tmp.dll_function(str); 複製代碼 這個函數能成功調用.但是在函數裡面會給這個數組附值.如果字串太長,就會出錯.函數調用能成功,但是一旦str資源需要釋放的時候,資源就不能釋放了,提示釋放了錯誤的記憶體空間. 一點一點取掉這個函數的代碼.最後就剩下 str="qadasdasdasdsafsafas"; 還是出錯誤. 如果改成很短的字串,就不會出錯誤. 在這個時候,只能嘗試認為是字串的空間太小 最終我修改成這樣,錯誤消失了.希望錯誤真的是這個引起的 string str="": str.resize(1000); exportClass tmp; tmp.dll_function(str);

 

今天寫程式的時候要給一個模組的dll傳遞一個參數，由於參數數量是可變的，因此設計成了vector<string>類型，但調試過程中發現在exe中的參數傳遞到dll中的函數後，vector變成空的，改成傳參考型別後，vector竟然變得很大，並且是無意義的參數。

對於這個問題，兩種辦法：

1.傳遞vector指標

2.傳遞const vector<TYPE>。

究其原因：

是因為vector在exe和dll之間傳遞的時候，由於在dll內可能對vector插入資料，而這段記憶體是在dll裡面分配的，exe無法知道如何釋放記憶體，從而導致問題。而改成const類型後，編譯器便知道dll裡不會改變vector，從而不會出錯。

或者可以說這是"cross-DLL problem."（This problem crops up when an object is created using new in one dynamically linked library (DLL) but is deleted in a different DLL）的一種吧。

對於STL，在DLL中使用的時候，往往存在這些問題，在網路上搜集了下，這些都是要平時使用STL的時候注意的。

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引用http://www.hellocpp.net/Articles/Article/714.aspx

當template 遭遇到dynamic link 時候, 很多時候卻是一場惡夢.

現在來說說一部分我已經碰到過的問題. 問題主要集中在記憶體配置上.

1> 

      拿STL來說, 自己寫模板的時候,很難免就用到stl. stl的代碼都在標頭檔裡. 那麼表示著記憶體配置的代碼.只有包含了它的cpp 編譯的時候才會被決定是使用什麼樣的記憶體配置代碼. 考慮一下: 當你聲明了一個vector<> . 並把這個vector<>交給一個 dll裡的代碼來用. 用完後, 在你的程式裡被釋放了.    那麼如果你 在dll裡往vector裡insert了一些東西. 那麼這個時候insert 發生的記憶體配置的代碼是屬於dll的. 你不知道這個dll的記憶體配置是什麼. 是分配在哪裡的.
而這個時候.釋放那促的動作卻不在dll裡.....同時. 你甚至無法保證編譯dll的那個傢伙使用的stl版本和你是完全一樣的..>

      如此說來, 程式crash掉是天經地義的.... 

      對策: 千萬別別把你的stl 容器,模板容器在 dll 間傳來傳去 . 記住string也是....

2> 

     你在dll的某個類裡聲明了一個vector之類的容器. 而沒有顯式的寫這個類的構造和解構函式. 那麼問題又來了.

     你這個類肯定有操作這vector的函數. 那麼這些函數會讓vecoter<>產生代碼. 這些代碼在這個dll裡都是一致的. 但是別忘了.你沒有寫解構函式...... 如果這個時候, 別人在外面聲明了一個這樣的類.然後調用這個類的函數操作了這個vector( 當然使用者並不知道什麼時候操作了vector) . 它用完了這個類以後. 類被釋放掉了. 編譯器很負責的為它產生了一份解構函式的代碼...... 聽好了.這份代碼並不是在 dll裡 ... . 事情於是又和1>裡的一樣了.... crash ......(可能還會伴隨著迷茫.....)

     對策: 記得dll裡每個類,哪怕式構造解構函式式空的. 也要寫到cpp裡去. 什麼都不寫也式很糟糕的.....同時,更要把任何和記憶體操作有關的函數寫到 .cpp 裡...

3> 

    以上兩個問題似乎都是比較容易的-----只要把代碼都寫到cpp裡去, 不要用stl容器傳來傳去就可以了.

   那麼第三個問題就要麻煩的多.

   如果你自己寫了一個模板, 這個模板用了stl 容器..........

   這個時候你該怎麼辦呢?

　顯然你無法把和記憶體配置相關的函數都寫到.cpp裡去 . template的代碼都必須放到header file裡.....

   對策: 解決這個問題的基本做法是做一個stl 記憶體 Clerk , 強制把這個模板裡和記憶體配置相關的放到一個.cpp裡去.這個時候編譯這個cpp就會把記憶體配置代碼固定在一個地方: 要麼是dll. 要麼是exe裡...

模板+動態連結程式庫的使用問題還很多. 要千萬留心這個陷阱遍地的東西啊

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微軟關於這類問題的解釋：

You may experience an access violation when you access an STL object through a pointer or reference in a different DLL or EXE

http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=KB;en-us;q172396

How to export an instantiation of a Standard Template Library (STL) class and a class that contains a data member that is an STL object

http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=KB;en-us;q168958

 

 

 

總結：

字串參數用char*，Vector用char**，

動態記憶體要牢記誰申請誰釋放的原則。