java messagebox_由MessageBox透视Win32 API的调用 | 学步园

下面我们来看看Windows平台下应用程序是怎么调用Windows提供的底层API服务运行的。

我们编写Win32SDK程序时，需要弹出对话框以作出友好的选择，MessageBox这个API函数就可以实现该功能。在开头要添加，因为其包含了众多的API函数声明头文件。为了探究这个小小的MessageBox是怎么弹出来的，我们右击MessageBox，选择“Go to definition of MessageBox(转到定义)”将打开中MessageBox定义处。MessageBox(A/W)的函数原型声明如下：

// WINUSER.H

WINUSERAPI

int

WINAPI

MessageBoxA(

HWNDhWnd,

LPCSTRlpText,

LPCSTRlpCaption,

UINTuType);

WINUSERAPI

int

WINAPI

MessageBoxW(

HWNDhWnd,

LPCWSTRlpText,

LPCWSTRlpCaption,

UINTuType);

#ifdefUNICODE

#defineMessageBoxMessageBoxW

#else

#defineMessageBoxMessageBoxA

#endif// !UNICODE

我们在使用Windows窗口操作系统时，经常会蹦出大大小小的窗口， MessageBox只是Windows作为提示的对话框窗口单元。那么，MessageBoxW这个API函数到底在哪里实现的呢？应用程序是如何调用系统接口函数的呢？

动态链接库(.dll)

初窥DLL

实际上Windows API函数是定义在一些DLL中的，DLL实现了代码封装，从这个角度来看DLL才是真正意义上的API函数包，它是非开源Windows操作系统提供给我们的底层接口。DLL的编制与具体的

动态链接库dll文件(Linux中与之对应的是的.so)存放在C:/WINDOWS/system目录和C:/WINDOWS/system32目录下，它在被应用程序调用时才同程序相链接。

其中Windows系统最重要的DLL是User32.dll、Gdi32.dll和Kernel32.dll这三个库文件。这三个库文件中的API函数大都在头文件中进行了声明。从功能上进行分类，User32.dll(Windows XP USER API Client DLL)定义了窗口管理函数，包括窗口的创建、显示、设置和移动等；Gdi32.dll(GDI Client DLL)定义了图形设备函数(GDI)，实现与设备无关的绘图功能；Kernel32.dll(Windows NT BASE API Client DLL)定义了系统服务函数，包括诸如内存调度、进程管理等与操作系统有关的底层功能。我们可以通过三种方式来查看DLL文件中的导出函数信息：(1)使用Windows系统的dumpbin命令(在命令行中：C:/WINDOWS/system32>dumpbin ntdll.dll /exports)；(2)使用VC自带的Depends工具(Microsoft Visual Studio 6.0 ToolsàDepends或Visual Studio 命令行提示àdepends)；(3)ViewDll或ExeScope)。以下使用VC自带的Depends工具查看user32.dll中MessageBox函数系列。

DLL与API

正如Java的跨平台(Write Once,Run Everywhere)需要JVM的支持一样，C/C++成为跨平台的编程语言，依赖各个平台(包括操作系统和编译器)对C/C++标准函数库的具体平台实现。

VS编译器自带的标准C函数库，，，中声明的函数可以到C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/VC98/CRT/SRC(或C:/Program Files/Microsoft Visual Studio 8/VC/crt/src)中查看相关实现源代码。strcat.c文件提供了strcat和strcpy函数的源码 ,在Windows系统中，C:/WINDOWS/system32/ntdll.dll提供了strcat和strcpy这两个CRT API的底层实现。用户对C函数的调用最终通过调用底层API来完成真正的功能。例如C标准库函数create用于创建文件，但它是靠调用CreateFile(kernel32.dll)函数来完成创建文件功能的；beginthread(process.h,thread.c)需要调用CreateThread(kernel32.dll)函数来完成线程的创建。

DLL的移植升级

Windows将遵循下面的搜索顺序来定位DLL： 包含EXE文件的目录>进程的当前工作目录>Windows系统目录>Windows目录>列在Path环境变量中的一系列目录。

如果你在本机编写一个Windows应用程序，移植到其他机子上(当然也是Windows操作系统)，有可能因为缺少相关DLL文件而无法执行。因为DLL是动态链接，就是随用随加载，这就是为什么我们玩3D游戏时经常弹出缺少d3dx9***.dll的错误提示。如果启动的程序调用了一个过期的DLL文件或不匹配的DLL文件，则会出现“未定义的动态链接调用”消息。

动态链接库除了实现代码的共享外，其模块封装特性使得应用程序在调用一个DLL的不同版本时，只要导出的函数名相同就不必进行重新编译链接。这样，软件产品在更新或升级时，客户程序不必进行改动。在开发软件产品时，对于通用功能的函数，一般以DLL的形式来实现。Windows设备驱动程序就是体现上述特点的动态链接库。

DLL的调用

动态链接库的调用方式又分为隐式调用(也称静态调用，需要.lib文件)和显式调用(也称动态调用，LoadLibraryàGetProcAddressàFreeLibrary)。

那么，在我们编写的程序中，如何调用DLL中的API呢？既然用户对C函数的调用最终是通过调用底层API来完成真正的功能，那么，我们在编写第一个Hello World程序时就已经不知不觉地调用了DLL。实际上中定义的printf函数由msvcrt.dll函数导出，而*printf系列函数在ntdll.dll中有具体底层实现。

DLL文件包括了具体实现的代码编译后的结果(二进制的机器码)，而头文件中的代码主要是DLL库文件导出函数的原型声明。即主要对user32.dll中导出的函数做声明索引，所以若要使用MessageBox(A/W)，需#include(已被包含)。正如调用printf函数需要#include。

在调用printf函数或MessageBox函数时，我们仅仅包含了声明头文件，没有显式LoadLibraryàGetProcAddress，那我们是如何是隐式调用(定位)DLL中的API的呢？实际上我们在利用VC向导生成一个Win32 Console Application时，向导已经为项目设置了link项(Project SettingsàLinkàInputàObject/library modules)，其中默认链接kernel32.lib、user32.lib、gdi32.lib等。

静态链接库(.lib)

目标代码集静态链接库

在早期库的组织形式相对简单，里面的目标代码只能够进行静态链接，所以我们称为“静态库”，静态库的结构比较简单，其实就是把原来的目标代码(*.obj)集合在一起，链接程序LINKER根据每一份目标代码的符号表查找相应的符号(函数和变量的名字)，找到的话就把该函数里面需要定位的进行定位，然后将整块函数代码放进可执行文件里，若是找不到需要的函数就报错退出。标准Turbo C2.0中的C库函数，例如scanf、printf、memcpy、strcpy等，就是使用的静态库技术。

以下是C程序的编译链接过程：(1)执行cl /c main.c;cl /c lib1.c;cl /c lib2.c生成了main.obj lib1.obj lib2.obj三个文件；(2)执行link /lib lib1.obj;link /lib lib2.obj生成了2个文件lib1.lib lib2.lib；(3)执行link main.obj lib1.lib lib2.lib生成main.exe。

静态链接lib库(Linux中与之对应的是的.a)的两个特点：

(1)链接后产生的可执行文件包含了所有需要调用的函数的代码，因此占用磁盘空间较大。

(2)如果有多个(调用相同库函数的)进程在内存中同时运行，内存中就存有多份相同的库函数代码，因此占用内存空间较多。

DLL隐式调用静态链接库

使用DLL隐式链接时，可执行程序链接到一个包含DLL导出函数信息的输入库文件(.LIB文件)。操作系统在加载使用可执行程序时加载DLL。可执行程序直接通过函数名像调用其他源文件中的函数一样调用DLL中的导出函数。

我们可以用记事本打开C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/VC98/Lib中的USER32.LIB文件，其中有

__imp__MessageBoxA@16_MessageBoxW@16 //这里16为参数的字节数

? _MessageBoxW@16 USER32.dll USER32.dll/889206797

静态链接库lib文件中存放的是接口函数的入口地址，dll中存放的是函数实体。当我们隐式调用dll时，需要在Link选项指明其对应的lib库。lib告诉编译器你的dll都导出了什么函数，以及这些函数的相对地址，运行的时候就根据这些信息就可以找到dll中相应的API。

除了在“Project SettingsàLink

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