静态链接库(Lib)与动态链接库(DLL)

如果出于某种原因，不想将源代码暴露给别人，就需要使用到库。库有动态链接库和静态链接库。静态连接库就是把(lib)文件中用到的函数代码直接链接进目标程序，程序运行的时候不再需要其它的库文件。动态链接就是把调用的函数所在文件模块（DLL）和调用函数在文件中的位置等信息链接进目标程序，程序运行的时候再从DLL中寻找相应函数代码，因此需要相应DLL文件的支持。

为什么要使用DLL（动态链接库）？
代码复用是提高软件开发效率的重要途径。一般而言，只要某部分代码具有通用性，就可以将它构造成相对独立的功能模块并在之后的项目中重复使用。比较常见的例子是各种应用程序框架，它们都以源代码的形式发布。由于这种复用是源代码级别的，源代码完全暴露给了程序员，因而称之为“白盒复用”。白盒复用有以下三个缺点：

• 暴露源代码，多份拷贝，造成存储浪费；

• 容易与程序员的本地代码发生命名冲突；

• 更新模块功能比较困难，不利于问题的模块化实现；

  为了弥补这些不足，就提出了“二进制级别”的代码复用了。使用二进制级别的代码复用一定程度上隐藏了源代码，对于“黑盒复用”的途径不只DLL一种，静态链接库，甚至更高级的COM组件都是。

使用DLL主要有以下优点：

• 使用较少的资源；当多个程序使用同一函数库时，DLL可以减少在磁盘和物理内存中加载的代码的重复量。这不仅可以大大影响在前台运行的程序，而且可以大大影响其它在Windows操作系统上运行的程序；
• 推广模块式体系结构；
• 简化部署与安装。

将C++源码打包为DLL文件步骤如下：

1. 创建动态链接库(DLL)项目

至此创建完成，包含源文件dllmain.cpp、pch.cpp，头文件framework.h、pch.h。

2. 定义宏

在头文件pch.h中定义即可，宏的作用的是允许该函数能够被外部访问，并直接调用。

// pch.h: 这是预编译标头文件。
// 下方列出的文件仅编译一次，提高了将来生成的生成性能。
// 这还将影响 IntelliSense 性能，包括代码完成和许多代码浏览功能。
// 但是，如果此处列出的文件中的任何一个在生成之间有更新，它们全部都将被重新编译。
// 请勿在此处添加要频繁更新的文件，这将使得性能优势无效。

#ifndef PCH_H
#define PCH_H

// 添加要在此处预编译的标头
#include "framework.h"

#endif //PCH_H

#ifdef IMPORT_DLL
#else
#define IMPORT_DLL extern "C" _declspec(dllimport)//指定允许给其他外部调用
#endif

IMPORT_DLL int  ShowGetFrontEnd(const char* pszWavFile);
IMPORT_DLL int ShowTone(const char* pszWavFile);
IMPORT_DLL double ShowToneDuration(const char* pszWavFile);
IMPORT_DLL double  ShowVoicePitch(const char* pszWavFile);
IMPORT_DLL double  ShowVoiceStrength(const char* pszWavFile);

这里分别添加ShowGetFrontEnd()、ShowTone()、ShowToneDuration()、ShowVoicePitch()和ShowVoiceStrength()五个可供外部调用函数的宏定义，并在pch.cpp中添加具体实现函数：

// pch.cpp: 与预编译标头对应的源文件

#include "pch.h"

// 当使用预编译的头时，需要使用此源文件，编译才能成功。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cassert>
#include <string>
#include <assert.h>
#include "test.h"
#include "Sound.h"

using namespace std;

/* @brief		显示声调
 * @param1		pszWavFile[in]		音频文件
 * @return		0表示成功，非0表示失败，错误见common.h
*/
int ShowTone(const char* pszWavFile)
{
    
    assert(pszWavFile);
    int nTone = 0;
    int nRet = 0;
    nRet = DetectTone(pszWavFile, &nTone);
    return nTone;
}

/* @brief		显示音长
 * @param1		pszWavFile		音频文件
 * @return		0表示成功，非0表示失败，错误见common.h
*/
double ShowToneDuration(const char* pszWavFile)
{
    
    assert(pszWavFile);
    double dwDuration = 0.0;
    int nRet = 0;
    nRet = DetectVoiceDuration(pszWavFile, &dwDuration);
    return dwDuration;
}

/* @brief		显示音频能量(声强)
 * @param1		pszWavFile		音频文件
 * @return		0表示成功，非0表示失败，错误见common.h
*/
double  ShowVoiceStrength(const char* pszWavFile)
{
    
    assert(pszWavFile);
    double energy = 0.0;
    int nTone = 0;
    int nRet = 0;
    nRet = DetectVoiceStrength(pszWavFile, &energy);
    return energy;
}

/* @brief		显示音频(声调)
 * @param1		pszWavFile		音频文件
 * @return		0表示成功，非0表示失败，错误见common.h
*/
double  ShowVoicePitch(const char* pszWavFile)
{
    
    assert(pszWavFile);
    double pitch = 0.0;
    int nTone = 0;
    int nRet = 0;
    nRet = DetectVoicePitch(pszWavFile, &pitch);
    return pitch;
}

/* @brief
 * @param1
 * @param2
 * @return
*/
int  ShowGetFrontEnd(const char* pszWavFile)
{
    
    assert(pszWavFile);
    float front = 0.0;
    float end = 0.0;
    int nRet = 0;

    nRet = GetFrontEnd(pszWavFile, &front, &end);
    if (nRet == 0)
    {
    
        cout << "Detect front and end information is silence: " << endl;
        cout << "front: " << front << endl;
        cout << "end: " << end << endl;
    }
    else
    {
    
        cout << "Detect front and end information isnot silence: " << endl;
        cout << "front: " << front << endl;
        cout << "end: " << end << endl;
    }
    return nRet;
}

3. 添加其他函数源文件与头文件

由于上述5个函数的实现依赖于傅里叶变化、支持向量机(SVM)等，因此需添加相对应的.cpp源文件和.h头文件，最终项目文件组成如下：

4. 编译生成DLL文件

点击开始调试(F5)，出现错误1：在查找预编译头时遇到意外的文件结尾。是否忘记了向源中添加“#include “pch.h””?

解决：点击项目属性：

将预编译头设置为"不使用预编译头"。

重新编译，出现错误2：error C4996: ‘fopen’: This function or variable may be unsafe. Consider using fopen_s instead.

解决：在预处理器定义添加“_CRT_SECURE_NO_WARNINGS”

重新编译，在项目Debug文件夹下生成相应.dll文件：

5. DLL文件的调用

在另外一个项目中可在不知道源码的情况下直接调用DLL接口得到函数返回的结果：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
using namespace std;

typedef int (*function_tone)(const char* pszWavFile);
typedef double (*function_voice)(const char* pszWavFile);

int main()
{
    
    const char* pszWavPath = "E:/环绕智能2019.12-2020.9/语音测试打包/Voice/test4.wav";
	HINSTANCE hDllInst;
	hDllInst = LoadLibrary(L"voice.dll");
	if (hDllInst) {
    
		function_voice ShowToneDuration = (function_voice)GetProcAddress(hDllInst, "ShowToneDuration");
		function_voice ShowVoiceStrength = (function_voice) GetProcAddress(hDllInst, "ShowVoiceStrength");
		function_voice ShowVoicePitch = (function_voice) GetProcAddress(hDllInst, "ShowVoicePitch");
		function_tone ShowTone = (function_tone)GetProcAddress(hDllInst, "ShowTone");

		printf("语音文件为：%s\n", pszWavPath);
		printf("音长：%.3lf(s)\n", ShowToneDuration(pszWavPath));

		printf("音强：%.3lf(db)\n", ShowVoiceStrength(pszWavPath));
		printf("音高：%.3lf(Hz)\n", ShowVoicePitch(pszWavPath));
		printf("声调：%d\n", ShowTone(pszWavPath));
	}
	return 0;
}

结果：