Weitere Vorteile

Wird ein Stück Programmcode verbessert, müssen nicht alle Programme geändert werden, die diesen Code nutzen, sondern es genügt, ihn in der DLL zu aktualisieren. Alle Programme können in diesem Fall auf die aktualisierte Fassung zugreifen. Dadurch ist es Softwareentwicklern möglich, relativ kleine Patches für größere Softwarepakete herauszugeben, beispielsweise auch für ganze Betriebssysteme. Ein ganzes Paket kann so durch die Aktualisierung einzelner DLLs auf den neuesten Stand gebracht werden.

In Form von Plug-ins können mit DLLs neue Programmteile für ein bereits bestehendes Programm erstellt und darin nahtlos integriert werden, ohne dass am schon existierenden Programm Veränderungen vorgenommen werden müssten. Diese Idee der dynamischen „Einbindbarkeit“ wird zum Beispiel unter Windows durch ActiveX realisiert.

Auch können durch solch einen modularen Aufbau nicht benötigte Funktionen einfach deaktiviert werden.

Schwächen

Ein bei Windows auch DLL-Konflikt genanntes Problem tritt auf, wenn mehrere Anwendungen verschiedene Versionen der gleichen DLL benötigen. Falls einem Programm die erforderliche Version fehlt, kann das zu Problemen, wie fehlerhaften Installationen, führen. Dieser Konflikt kann oft behoben werden, indem die jeweils richtige Version der Programmbibliothek in den Programmordner des jeweiligen Programms kopiert wird. Der Effekt der Speicherersparnis wird dadurch allerdings wieder zunichtegemacht. Mit Microsoft .NET ist es möglich, Versionskonflikte bei DLL-Dateien zu umgehen, indem sie die gleichzeitige Existenz von mehreren Versionen einer Programmbibliothek ermöglichen. Dies ist aber nur für mit .NET entwickelte DLL-Dateien möglich.

In bestimmten Fällen ist DLL Hijacking oder die bösartige Nutzung von DLL-Injection möglich.

Laden von DLLs bei einem Programmstart

Wenn ein Programm ausgeführt werden soll, dann wird es vom Loader des Betriebssystems in den Speicher geladen und die Import-Table des Programms ausgelesen. In dieser Tabelle befinden sich alle DLL-Befehls-Namen oder die Ordnungszahlen der DLL-Befehle, die von diesem Programm benötigt werden. Der Loader lädt nun die fehlenden DLLs in den Speicher und fügt in der Import-Table des Programms die Einsprungadressen der einzelnen Befehle ein.

DLL-Datei-Aufbau

Eine DLL hat (nach dem MZ-Header) denselben NE-, LE- oder PE-Header wie eine normale ausführbare Datei, nur ist im Falle einer NE der DWORD-Flag an der Adresse 0C_hex im NE-Header auf 8000_hex gesetzt (Library Module flag) beziehungsweise im PE-Header im Characteristics-Wert das IMAGE_FILE_DLL-Bit gesetzt. Während sowohl DLLs als auch ausführbare Dateien eine Export-Table besitzen können, wird dies bei letzteren selten benutzt. In dieser „Export-Table“ sind alle Namen der Funktionen und Variablen aufgelistet, die die DLL an externe Software zur Verfügung stellt. Diese Namen müssen alphabetisch sortiert sein, damit der Loader sie finden kann.

Aufruf eines DLL-Befehles durch ein Programm

Zuerst werden die zu übergebenden Werte – sinngemäß wie bei anderen Unterprogrammen – auf dem Stack abgelegt, dann wird ein indirekter Sprung auf den Wert der vom Loader in der Import-Tabelle hinterlegten DLL-Adresse durchgeführt.

DLLs im Speicher

Es gibt zwei verschiedene Varianten, wie DLLs vom Betriebssystem in den Speicher geladen werden können. Es gibt statische DLLs, die nur einmal geladen werden. Alle Programme greifen dann auf diese eine Instanz der DLL zu. Diese DLL besitzt dann nur einen einzigen globalen Speicherbereich. Die Windows-Kernel-DLLs sind solche statischen DLLs, was ihnen erlaubt, das gesamte System zu verwalten (z. B. alle offenen Dateien zu überwachen). Eine andere Variante DLLs im Speicher zu verwalten, ist die, dass jedes Mal, wenn ein neues Programm eine DLL benötigt, eine neue Instanz von dieser in den Speicher geladen wird.

Ob eine DLL statisch ist oder nicht, legt ein weiteres Flag im Header der DLL fest.

DLL-Instanzenzähler

Jedes Mal, wenn eine DLL von einem Programm geladen wird, wird ein interner Instanzenzähler für diese DLL erhöht. Über diesen Zähler kann das System erkennen, ob eine DLL noch in Verwendung ist oder entladen werden kann. Letzteres geschieht, wenn der Instanzenzähler null erreicht, da das letzte laufende Programm, welches die DLL benutzt hat, die DLL entladen hat und diese nicht weiter im Speicher vorgehalten werden muss.

Arbeiten mit DLLs in Visual C++

// Nur unter Microsoft Visual C++ hat das Makro "DLL" eine Funktion.
// Unter zum Beispiel Linux ist das Makro "DLL" leer.

#if defined(_MSC_VER)
 #include <windows.h>
 #define DLL   extern "C" __declspec(dllexport)
#else
 #define DLL
#endif

// Die Funktion, die anderen Programmen zur Verfügung gestellt werden soll
// (in diesem Beispiel: Addieren zweier Zahlen)

DLL double AddNumbers (double a, double b)
{
    return a + b ;
}

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

// Importieren der Funktion aus der oben erstellten DLL
extern "C" __declspec(dllimport) double AddNumbers (double a, double b) ;

int main (void)
{
    // Aufrufen der externen Funktion
    double result = AddNumbers (1, 2) ;

    printf ("Das Ergebnis ist: %f\n", result) ;
    return 0 ;
}

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

// Definition des Types der DLL-Funktion, die verwendet werden soll
typedef double (*BinaryFunction_t) (double, double) ;

int main (void)
{
    BinaryFunction_t  AddNumbers  ;
    double            result      ;
    BOOL              fFreeResult ;

    // DLL-Datei laden
    HINSTANCE         hinstLib = LoadLibrary ("MyDll.dll") ;

    if (hinstLib != NULL)
    {
        // Die Einsprungadresse abfragen
        AddNumbers = (BinaryFunction_t) GetProcAddress (hinstLib, "AddNumbers") ;

        // Die Funktion aufrufen
        if ( AddNumbers != NULL )
            result = (*AddNumbers) (1, 2) ;

        // Die DLL-Datei wieder entladen
        fFreeResult = FreeLibrary (hinstLib) ;
    }

    // Das Ergebnis anzeigen
    if (hinstLib == NULL  ||  AddNumbers == NULL)
        printf ("Fehler: Konnte die Funktion nicht aufrufen\n") ;
    else
        printf ("Das Ergebnis ist: %f\n", result) ;

    return 0 ;
}

Verwenden von DLLs in Object Pascal

 library Beispiel;

 // Die Funktion, die anderen Programmen zur Verfügung gestellt werden soll
 // (in diesem Beispiel: Addieren zweier Zahlen)
 function AddNumbers(a, b: Double): Double; cdecl;
 begin
   Result := a + b;
 end;

 // Exportieren der Funktion
 exports
   AddNumbers;

 // In diesem Fall muss kein spezieller Initialisierungs-Quellcode angegeben werden
 begin
 end.

 program Beispiel;
 {$APPTYPE CONSOLE}

 // Importieren der Funktion aus einer externen DLL
 function AddNumbers(a, b: Double): Double; cdecl; external 'Beispiel.dll';

 var result: Double;
 begin
   result := AddNumbers(1, 2);
   Writeln('Das Ergebnis ist: ', result)
 end.

DLLs in Visual Basic Classic verwenden

Von VB bis zur Version 6 wird nur das Laden von DLLs während der Laufzeit unterstützt. Zusätzlich zur Verwendung der API-Funktionen LoadLibrary und GetProcAddress ist es in Visual Basic aber möglich, externe DLL-Funktionen zu deklarieren, was für den Entwickler diese Arbeit um einiges einfacher macht:

 Option Explicit On
 Declare Function AddNumbers Lib "Example.dll" (ByVal a As Double, ByVal b As Double) As Double

 Sub Main()
 Dim Result As Double
     Result = AddNumbers(1, 2)
     Debug.Print "Das Ergebnis ist: " & Result
 End Sub

Wenn beim Laden der DLL-Funktion ein Fehler auftritt, löst VB einen Laufzeitfehler aus. Dieser kann aber abgefangen und behandelt werden. Weiterhin muss man die Aufrufkonvention der exportierten Funktion beachten: Visual Basic nimmt an, dass die Funktion _stdcall ist. Deshalb war bis VB7 der Import von _cdecl-Funktionen nur über eine zwischengeschaltete Wrapper-DLL möglich.

Win32-DLLs im .Net-Framework verwenden

In .NET werden DLLs mithilfe des DllImport-Attributs eingebunden. Dazu ist der Namespace „System.Runtime.InteropServices“ nötig. Der Funktionsprototyp wird in C# als „extern“ angegeben, was in VB.NET nicht nötig ist, anschließend kann die Funktion wie jede andere angesprochen werden:

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace DllImportBeispiel
{
    class Program
    {
        [DllImport("Example.dll")]
        static extern double AddNumbers(double a, double b);

        static void Main()
        {
            Console.WriteLine( AddNumbers( 1, 2 ) );
        }
    }
}

Imports System.Runtime.InteropServices

Class Program
  <DllImport("Example.dll")> _
  Private Shared Function AddNumbers(a As Double, b As Double) As Double
  End Function

  Private Shared Sub Main()
    Console.WriteLine(AddNumbers(1, 2))
  End Sub
End Class

using Example;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine(AddNumbers(1, 2));
    }
}

Imports Example

Class Program
    Private Shared Sub Main()
        Console.WriteLine(AddNumbers(1, 2))
    End Sub
End Class