MSVC 动态链接符号导出

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似乎很难找到资料把这个问题讲清楚。

基本知识

动态链接库可以用一些名字（就是字符串）把自己的变量和函数导出供外部使用，实现细节是导出表。除了通过名字外，也可以通过序数（ordinal）来导出，导出的对象总有一个序数，但可以没有名字，这也是系统 dll 隐藏内部 API 的办法之一。如果没有手动指定， link.exe 会自动分配序数。

用户程序手动加载动态链接库一般用 LoadLibrary 来加载，GetProcAdress 来获得导出的对象地址，GetProcAdress 的第二个参数可以传名字字符串或者序数（序数需要强制成相应类型）。

link.exe 在生成 .dll 时也可以生成一个配套的 .lib 导入库，里面有相应的符号用来供链接器链接。动态库中对象的地址在运行时才能确定，所以 .lib 导入库里的符号实际上是指针，符号名也不直接是相应的对象名经过修饰（mangle）的结果而是要加上 __imp_ 前缀（下面简称 imp 符号/imp 指针），运行时这个指针会被设定为相应导出对象的地址。

同时为了方便使用导出函数，.lib 导入库里也有与修饰后函数名一致的符号，但其代表的地址的内容只有

1	jmp [__imp_xxx]

跳转到 imp 指针指向的地址。导出的变量则没有这种机制，必须在编译时生成正确的 imp 符号，也就是如下一节所述使用 __declspec(dllimport) 修饰符。

符号生成

通过以下方法可以在生成的 .lib 导入库中自动生成 imp 符号：

源代码中使用 __declspec(dllexport)，此时，imp 符号在生成的 .obj 文件中既已存在
源代码中使用 #pragma comment(linker, "/export:xxx")，此时，imp 符号在生成的 .obj 文件中既已存在
链接时 link.exe 参数中通过 /exports 指定导出名
链接时 link.exe 参数中通过 /def 指定 def 文件，在 def 文件中指定导出符号

其中 def 文件最灵活，支持符号重命名，设置序数，不导出名称，名称重定向。

而 __declspec(dllimport) 的作用是，编译时直接使用对应的 imp 符号间接使用相应对象。例如以下 C++ 代码

1	extern "C" void __declspec(dllimport) __stdcall test_func(int x);

当调用 test_func() 时生成的汇编代码是 call [__imp__test_func@4] 。而去掉 __declspec(dllimport) 后生成的汇编代码就是常规的 call _test_func@4。两种代码链接 .lib 导出库都能编译，但使用了 __declspec(dllimport) 产生的代码少一层间接跳转，效率稍微高一些。

MinGW 能不用 .lib 导出库，直接链接 .dll 动态库，但这需要 .dll 动态库中存在相应的导出名称，且只能为普通调用自动生成 imp 符号，不能自动生成调用 __declspec(dllimport) 修饰的函数产生的 imp 符号。

其它语言

C# 支持在源代码中指定 dll 名，导出名或序数：

1 2	[DllImport("test.dll", EntryPoint="#123")] static extern int test_fun(int i);

Rust 也有类似机制：

#[link(name = "exporter", kind = "raw-dylib")]
extern "stdcall" {
    #[link_name = "actual_symbol_name"]
    fn name_in_rust();
    #[link_ordinal(15)]
    fn imported_function_stdcall(i: i32);
}

都比 C/C++ 的方式要好用……不知道 C++20 加上 module 之后有没有更好用的方式。

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