将C++托管扩展项目从纯粹的中间语言转换成混合模式
编译：Northtibet
原文出处：Converting Managed Extensions for C++ Projects from Pure Intermediate Language to Mixed Mode
创建 DLL 的 C++ 托管扩展项目默认包含 MSIL（微软中间语言）代码，这个代码并不与 C 运行时库（CRT），ATL 或 MFC 这样的本机 C/C++ 库链接，也不使用任何静态变量。其代码只面向公共语言运行时。
之所以要这么做是因为带有入口点的链接导致 DllMain 期间运行托管代码，这样不安全（参见 DllMain 相关文档，了解在它执行期间你不能做那些事情）。
不带 入口点的 DLL 无法初始化静态变量，非常简单的类型如整型除外。通常，在 /NOENTRY DLL 中，你不能有任何静态变量。
ATL，MFC 和 CRT 库都依赖于静态变量，所以你也不能在该 DLL 中使用这些库。
如果你的混合模式 DLL必须使用静态变量或者依赖静态变量的库（如：ATL，MFC 或 CRT），那么你必须修改你的 DLL，使之具备外在入口点。
为此，必须将托管 DLL 转换为混合模式。那么，
如何将将托管 DLL 转换为混合模式？
- 用 /NOENTRY 链接：在解决方案管理器中，在项目节点上单击右键并选择“属性”。在属性页对话框中选择“链接器”，然后选择 “命令行”。添加一个开关到“附加选项”编辑框。
- 链接 msvcrt.lib：在项目的属性页对话框中选择“连接器”，然后选择“输入”。将 msvcrt.lib 添加到“附加依赖项”。
- 删除 nochkclr.obj：在“输入”页面（与前一步骤相同的页面），从附加依赖项属性中删除 nochkclr.obj。
- 链接到 CRT：在“输入”页面（与前一步骤相同的页面），将 __DllMainCRTStartup@12 添加到“强制符号引用”属性中。
修改使用DLL的代码部分，进行手动初始化
转换成混合模式之后，你必须修改使用DLL的代码部分，根据你的DLL实现方式进行手动初始化：
- 你的 DLL 使用 __declspec(dllexport) 输出，并且 DLL 的使用者与 DLL 之间的链接不管是静态链接的还是动态的，那么 DLL 的使用者都无法使用托管代码。
- 你的 DLL 是基于 COM 的 DLL
- 你的 DLL 的调用者可以用托管代码，并且你的 DLL 包含 DLL 输出或托管入口点
用 __declspec(dllexport) 输出且调用者无法使用托管代码的 DLL 的修改方法：
- 向 DLL 添加两个新的输出：
// init.cpp
将下面代码添加到 DLL .def 文件的 “exports” 部分：
// 在 using namespace System 指令头之前添加这些头文件，
// 或者在没有using namespace System 指令头的 .cpp 文件中添加它们
#include <windows.h>
#include <_vcclrit.h>
// 在你调用任何该 DLL 中的东西之前调用该函数。
// 从多线程中调用才安全，并非引用安全，而是重入安全
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall DllEnsureInit(void)
{
// 在这里什么也不要做，如果你需要额外的初始化步骤，
// 创建带有构造函数的静态对象，在构造函数中完成初始化。
__crt_dll_initialize();
// 在这里什么也不要做。
}
// 在整个进程彻底调用完该 DLL 后调用该函数。从多线程中调用才安全。
// 并非引用安全，而是重入安全。第一次调用将终止。
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall DllForceTerm(void)
{
// 在这里什么也不要做，如果你需要额外的终止步骤，
// Do nothing else here. If you need extra terminate steps,
// 使用 atexit.
__crt_dll_terminate();
// 在这里什么也不要做。
}DllEnsureInit PRIVATE
DllForceTerm PRIVATE如果没有这两行，那么当你有两个 DLL 都输出函数时，链接到该 DLL 的应用程序将会出现链接错误。典型的错误是输出的函数名字相同。
在有多个DLL调用者时，每个调用者都可以和你 DLL 进行静态或动态链接。 - 你的 DLL 可以有多个调用者
- 如果调用者与该 DLL 静态链接，那么在应用程序中首次使用你的 DLL 或者依赖它的任何东西之前，要添加如下调用：
// 代码段一
typedef void (__stdcall *pfnEnsureInit)(void);
typedef void (__stdcall *pfnForceTerm)(void);
{
// ... 初始化代码
HMODULE hDll=::GetModuleHandle("mydll.dll");
If(!hDll)
{
// 退出，返回，再没有什么要做的了
}
pfnEnsureInit pfnDll=( pfnEnsureInit) ::GetProcAddress(hDll,
"DllEnsureInit");
if(!pfnDll)
{
// 退出，返回，再没有什么要做的了
}
pfnDll();
// ... 更多的初始化代码
} - 在应用程序最后一次使用 DLL 之后，添加下面的代码：
// 代码段二
{
// ... 终止代码
HMODULE hDll=::GetModuleHandle("mydll.dll");
If(!hDll)
{
// 退出，返回，再没有什么要做的了
}
pfnForceTerm pfnDll=( pfnForceTerm) ::GetProcAddress(hDll,
"DllForceTerm");
if(!pfnDll)
{
// 退出，返回，再没有什么要做的了
}
pfnDll();
// ... 更多的终止代码
} - 如果调用者是动态链接到此 DLL，将代码段一插入到第一次调用 LoadLibrary 之后，同时将代码段二插入到最后一次调用 FreeLibrary 之前。
基于 COM 的 DLL 的修改方法
修改 DllCanUnloadNow，DllGetClassObject，DllRegisterServer 和 DllUnregisterServer 输出函数的方法如下：
// 实现 DLL 输出
STDAPI DllCanUnloadNow(void)
{
HRESULT hrReturn=S_FALSE;
// Function as usual
// At this point hrReturn is S_OK if you can unload
if(hrReturn == S_OK)
{
__crt_dll_terminate();
}
return hrReturn;
}
STDAPI DllGetClassObject(REFCLSID rclsid, REFIID riid, LPVOID* ppv)
{
// 在这里什么也不要做。
__crt_dll_initialize();
// 像从前那样继续 DllGetClassObject
}
STDAPI DllRegisterServer(void)
{
if ( !( __crt_dll_initialize() ) )
{
return E_FAIL;
}
// 在这里调用注册代码
HRESULT hr = <registration code>
__crt_dll_terminate();
return hr;
}
STDAPI DllUnregisterServer(void)
{
if ( !( __crt_dll_initialize() ) )
{
return E_FAIL;
}
// 在这里调用注销代码
HRESULT hr = <unregistration code>
__crt_dll_terminate();
return hr;
}
你的 DLL 包含调用者，该调用者使用托管代码以及 DLL 输出或者托管入口点，修改方式如下：
- 实现一个带有静态成员函数的托管类，静态成员函数用于初始化终止例程。往项目中添加一个 .cpp 文件：
// ManagedWrapper.cpp
// 这个代码验证当使用 /NOENTRY 链接选项时，DllMain 没有被 Loader 自动调用。
// 它也检查某些 CRT 初始化函数。
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "_vcclrit.h"
#using <mscorlib.dll>
using namespace System;
public __gc class ManagedWrapper {
public:
static int minitialize() {
int retval = 0;
try {
__crt_dll_initialize();
} catch(System::Exception* e) {
Console::WriteLine(e);
retval = 1;
}
return retval;
}
static int mterminate() {
int retval = 0;
try {
__crt_dll_terminate();
} catch(System::Exception* e) {
Console::WriteLine(e);
retval = 1;
}
return retval;
}
};
BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hModule, DWORD dwReason, LPVOID
lpvReserved) {
Console::WriteLine(S"DllMain is called...");
return TRUE;
} /* DllMain */
- 在引用 DLL 之前和使用完 DLL 之后，在 main 中调用这些初始化例程和终止例程成员函数：
#using <mscorlib.dll>
#using "ijwdll.dll"
using namespace System;
int main() {
int retval = 0;
retval += ManagedWrapper::minitialize();
retval += ManagedWrapper::mterminate();
return retval;
}