8. Windows下的动态链接【《链接、装载与库》学习笔记】
DLL
DLL（Dynamic-Link Library），windows系统中大量采用dll机制，包括windows内核的结构也很大程度依赖dll机制。
dll其实和exe时一个概念，都是有PE格式的二进制文件。dll的后缀名也可能是.ocx（OCX控件）或CPL（控制面板程序）。
当一个PE文件被装载时，其进程地址空间中的起始地址就是基地址。对于任何一个PE文件来说，都有一个优先装载的基地址，也就是PE文件头中的Image Base。如果基地址被占用，会选用其他空闲地址，产生一个相对地址（RVA，对基地址的偏移）。
DLL共享数据段
windows提供了一系列系统API可以实现IPC，其中一种方法是使用dll。可以设置dll为共享的（更常见的是设一个数据段作为进程共享的），但是这种方法有安全问题，应避免。
elf默认导出所有的全局符号，但是DLL需要声明导出内容，告诉程序dll导出的符号的这个过程叫导入。
在MSVC中，使用__declspec(dllexport)表示该符号是从本DLL导出的，__declspec(dllimport)表示该符号是从别的DLL导入的符号。也可以使用.def文件直接声明。
可以使用dumpbin看到DLL的导出符号：
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.lib文件是一组目标文件的集合，它并不真正包含代码和数据，用来描述dll的导出符号，和一些胶水代码。这样的文件被称为导入库。
DLL运行时链接
windows提供了3个API：
LoadLibrary：装载一个dll到进程的地址空间，类似dlopen。GetProcAddress：用来查找某个符号的地址，类似dlsym。FreeLibrary：用来卸载某个已加载的模块，类似dlclose
符号导出导入表
当一个PE需要将一些函数或变量提供给其他PE使用，这种行为叫符号导出。所有被导出的符号被集中放在导出表中。导出表结构中，最后的3个成岩指向3个数组：
- 导出地址表（EAT）：存放各个导出函数的RVA
- 符号名表（Name Table）：保存名字
- 名字序号对应表（Name-Ordinal Table）：“序号“（Ordinals）：函数名的下标，省去函数名查找过程，节省内存。
exp文件时链接器在创建dll的临时文件，是一个标准的PE/COFF目标文件。
DLL 优化
重定基地址（Rebasing）
windows采用装载时重定位的方法：在dll模块被装载时，如果目标地址被占用，操作系统为他分配一块新的空间，更改RVA信息。重定位信息放在.reloc段。
windows会在进程空间中专门划出一块区域用于映射常用的系统dll。
现在的dll中，导出函数表的函数名是经过排序的，查找可以二分。
导入函数绑定
editbin工具对被绑定的程序的导入符号进行遍历查找，找到以后把符号的运行时目标地址写入到被绑定程序的导入表内。
同时使用时间戳和校验和检查是否失效。
C++与动态链接
为了解决C++编写DLL的兼容性问题，微软开始组件对象模型（COM，Component object model）
需要尽量遵循以下指导意见：
- 所有接口函数都应该是抽象的，所有的方法都应该是纯虚的
- 所有全局函数都应该使用
extern "C" - 不要使用stl
- 不要再dll内申请内存，而是在dll外释放。
DLL Hell
dll的不兼容问题，加上windows缺乏dll版本控制机制，引发了dll噩梦。
可以使用防止dll覆盖，避免dll冲突等方法避免。
在.NET框架下。一个程序集（Assembly）有两种类型：应用程序程序集（exe)以及库程序集（dll）。Manifest文件是用来描述程序集的清单文件，是一个xml的描述文件，每个dll都有。