DLL: Porovnání verzí

'''DLL''' ('''Dynamic-link library''', dynamicky linkovaná knihovna) je v &nbsp;[[Informatika|informatice]] implementace konceptu [[Knihovna (programování)#Dynamické knihovny|sdílených knihoven]] společnosti [[Microsoft]] pro [[operační systém]] [[Microsoft Windows]], který je též používán v &nbsp;[[OS/2]]. [[Soubor]]y s knihovnami obvykle používají [[Přípona souboru|příponu]] <code>DLL</code>, <code>OCX</code> (pro [[ActiveX]] prvky) nebo <code>DRV</code> (pro staré [[Ovladač zařízení|systémové ovladače]]).

Formát DLL souborů je stejný jako v &nbsp;případě [[EXE]] souborů, tedy [[Portable Executable]] (PE) pro [[32bitový|32bitové]] a &nbsp;[[64bitový|64bitové]] Windows nebo [[New Executable]] (NE) pro [[16bitový|16bitové]] Windows. Stejně jako EXE soubory mohou DLL obsahovat [[Strojový kód|kód]], [[data]] a &nbsp;zdroje v &nbsp;libovolné kombinaci.

V &nbsp;prvních verzích operačního systému [[Microsoft Windows]] byly všechny procesy spouštěny v &nbsp;jednom [[Správa paměti#Adresový prostor procesu|adresovém prostoru]] a &nbsp;díky [[Multitasking#Nepreemptivní multitasking|kooperativnímu multitaskingu]] se procesy explicitně vzdávaly procesoru. Všechny funkce operačního systému poskytoval [[MS-DOS]], zatímco všechny vysokoúrovňové služby byly poskytovány pomocí DLL. [[API|Aplikační rozhraní]] pro vykreslování ([[Graphics Device Interface|GDI]]) bylo implementováno v &nbsp;DLL zvané <code>GDI.EXE</code> a &nbsp;uživatelské rozhraní v &nbsp;<code>USER.EXE</code>. Tyto vrstvy nad DOSem byly sdílené pro všechny běžící procesy, ovšem nikoliv s &nbsp;cílem provozovat systém na strojích s &nbsp;méně než jedním megabajtem paměti, ale s &nbsp;cílem umožnit procesům vzájemně spolupracovat. Kód v &nbsp;GDI překládal příkazy pro vykreslování do specifických instrukcí různých zařízení. V: v&nbsp;případě displeje byly měněny body ve [[framebuffer]]u, v &nbsp;případě tiskárny byly příkazy transformovány na pokyny pro tiskárnu. Aby GDI mohlo pracovat s &nbsp;různými zařízeními, načítaly se do paměti tak zvané [[Ovladač zařízení|ovladače zařízení]].

Stejná architektura, pomocí které GDI načítalo ovladače pro různá zařízení, umožnila systému načíst programy tak, že bylo možné z &nbsp;těchto programů volat API funkce knihoven USER a &nbsp;GDI. Tento koncept se nazývá ''dynamické linkování''.

U &nbsp;nesdílených, tedy ''statických'', knihoven se jejich kód jednoduše ve fázi ''linkování'' přidává do programů, které příslušný kód volají. Pokud více programů volajívolá stejnou rutinu, bude kód této rutiny přidán do obou programů. V &nbsp;případě dynamického linkování je sdílený kód umístěn do separátního souboru. Programy jsou s &nbsp;těmito soubory spojeny dynamicky pomocí operačního systému.

DLL soubory poskytují standardní výhody [[Knihovna (programování)#Dynamické knihovny|sdílených knihoven]], mezi které patří zejména [[modularita]]. Modularita umožňuje provést změny v &nbsp;jedné knihovně sdílené více aplikacemi bez nutnosti tyto aplikace modifikovat. Další přínos modularity je v &nbsp;možnosti použití generického rozhraní pro zásuvné moduly. Rozhraní umožňuje integraci různých modulů do již existujících aplikací opět bez nutnosti aplikace modifikovat. Tento koncept dynamické rozšiřitelnosti je hojně využíván v &nbsp;modelu [[Component Object Model|COM]].

V &nbsp;systémech Windows 1.x, 2.x a &nbsp;3.x sdílejí všechny okenní aplikace stejný adresní prostor, do kterého jsou DLL načteny pouze jednou. Data těchto knihoven jsou pak sdílena všemi aplikacemi, což mohlo být využito k &nbsp;nepřímé [[Meziprocesová komunikace|meziprocesové komunikaci]], ale také to mohlo vést k &nbsp;poškození nějaké aplikace. Od [[Windows 95]] měl pak každý proces svůj vlastní adresní prostor. Zatímco kód dynamických knihoven může být sdílen, data jsou privátní s &nbsp;výjimkou explicitního vyžádání ze strany knihovny.

I &nbsp;když se DLL knihovny staly jádrem architektury systému Windows, mají mnoho nedostatků, které se souhrnně nazývají [[DLL peklo]] ({{Vjazyce2|en|''DLL hell''}}).<ref name="DLL_Hell">{{Citace elektronické monografie

| datum přístupu = 2009-07-11}}</ref> V &nbsp;současné době Microsoft poskytuje několik řešení tohoto problému. Patří mezi ně platforma [[Microsoft .NET]] nebo virtualizace založená na [[Microsoft Virtual PC]] a &nbsp;[[Microsoft Application Virtualization]], protože nabízí vysoký stupeň izolace aplikací. Dalším řešením pak je implementace [[Side-by-Side Assembly]].

Vzhledem k &nbsp;tomu, že jsou DLL knihovny v &nbsp;podstatě stejné jako EXE soubory je vhodné použít DLL z &nbsp;důvodu větší přehlednosti programu a &nbsp;jejich možnosti exportu. DLL soubory není možné přímo spouštět, ke spuštění vyžadují EXE soubor pro operační systém. Dále poskytují mechanizmus pro sdílení kódu a &nbsp;dat, což umožňuje vývojáři aktualizaci funkcí bez nutnosti aplikace znovu linkovat nebo kompilovat. Z &nbsp;hlediska vývoje aplikací si lze Windows a &nbsp;OS/2 představit jako kolekci DLL souborů, které jsou inovovány. To umožňuje aplikacím jedné verze operačního systému fungovat i &nbsp;v &nbsp;novějších verzích OS za předpokladu, že vydavatel OS zajistil, že jejich rozhraní a &nbsp;funkcionalita je kompatibilní.

DLL jsou spouštěna v &nbsp;rámci volajícího procesu a &nbsp;sdílejí s &nbsp;ním paměťový prostor a &nbsp;přístupová práva. Tím je zajištěna nízká režie při použití, ale zároveň pro volající EXE soubor není zajištěna ochrana proti případným chybám v &nbsp;DLL knihovně.

Ve [[Win32]] jsou DLL soubory organizovány do ''sekcí'', kde každá sekce obsahuje atributy informující o &nbsp;tom, zda je například v &nbsp;sekci povolen zápis nebo je pouze pro čtení a také&nbsp;aké zda je vykonatelná (pro [[Strojový kód|kód]]) nebo není (pro [[data]]).

Kód v &nbsp;DLL knihovnách je obvykle sdílen všemi procesy, které tyto knihovny využívají. Knihovny jsou tak ve fyzické paměti načteny pouze jednou a &nbsp;nejsou odkládány do [[Stránkování paměti|stránkovacího souboru]].

Datové sekce jsou obvykle privátní, takže procesy využívající DLL mají vlastní kopii všech dat knihovny. Datové sekce lze ovšem sdílet a &nbsp;využít je k &nbsp;[[Meziprocesová komunikace|meziprocesové komunikaci]], což může být [[Zranitelnost|bezpečnostní problém]], protože poškození sdílených dat může způsobit nepřijatelné chování jiných procesů, které tyto data používají. Například proces běžící pod účtem běžného uživatele může pomocí sdílených dat ovládnout jiný proces běžící s &nbsp;vyšším oprávněním. Tento fakt je důvodem k &nbsp;upuštění od sdílených datových sekcí v &nbsp;DLL knihovnách.

Každá funkce exportovaná DLL knihovnou je identifikována číslem a &nbsp;volitelně i &nbsp;jménem. Stejně tak může být funkce importována z &nbsp;DLL buď na základě čísla nebo jména. Číslo reprezentuje pozici ukazatele funkce v &nbsp;tabulce adres exportovaných funkcí a &nbsp;je běžné, že interní funkce jsou exportované pouze svým číslem. Ve [[Windows API]] se pak ve většině případů zachovávají mezi verzemi názvy, zatímco pořadí se může měnit, takže se nelze na takový import spoléhat.

Import funkcí pomocí pořadí není o &nbsp;moc rychlejší, protože tabulka exportovaných funkcí je seřazena podle jména, takže k &nbsp;nalezení funkce lze použít [[binární vyhledávání]]. V 16-bitových&nbsp;16bitových verzích systému Windows nebyla tabulka řazena, takže vyhledání mohlo být o &nbsp;něco pomalejší.

Spustitelný soubor je možné vázat na konkrétní verzi knihovny a &nbsp;zjistit adresu importované funkce již v &nbsp;době kompilace. V &nbsp;takovém případě uloží [[linker]] časovou značku a &nbsp;kontrolní součet knihovny, ze které se importuje. Windows pak za běhu zkontrolují, zda se požadovaná knihovna používá a &nbsp;pokud ano, obejde standardní proces importování. V &nbsp;opačném případě proběhne import klasickou cestou.

| datum přístupu = 2009-07-11}}</ref> V &nbsp;případě, že knihovna není nalezena, nelze ji načíst nebo konkrétní funkce neexistuje, vygeneruje operační systém [[Výjimka|výjimku]], kterou může aplikace zachytit a &nbsp;vhodně ošetřit. Pokud aplikace výjimku nezachytí, operační systém aplikaci ukončí s &nbsp;hlášením o &nbsp;chybě.

== Aspekty kompilátoru a programovacího jazyka ==

=== Delphi ===

V &nbsp;hlavičce zdrojového kódu se používá klíčové slovo <tt>library</tt> namísto <tt>program</tt>. Na konci souboru jsou funkce (které budou exportovány) vylistovány v &nbsp;klauzuli <tt>exports</tt>.

[[Object Pascal|Delphi]] nepotřebuje <tt>LIB</tt> soubory pro import funkcí z &nbsp;DLL; k &nbsp;nalinkování DLL je užíváno klíčové slovo <tt>external</tt> v &nbsp;deklaraci funkce.

=== Microsoft Visual Basic ===

[[Visual Basic]] (VB), podporuje jen run-time nalinkování; navíc ale kromě používání <tt>LoadLibrary</tt> a &nbsp;<tt>GetProcAddress</tt> API funkcí, jsou povoleny ''deklarace'' importovaných funkcí.

Při importu DLL funkcí skrze deklarace VB vyhazuje run-time error (chybu), jestliže nemohl být <tt>DLL</tt> soubor nalezen. Vývojář může zachytit chybu a &nbsp;náležitě ji ošetřit.

| title = Creating a &nbsp;Windows DLL with Visual Basic

| accessdate = 2009-07-11}}</ref> pro umožnění programátorovi explicitně zahrnout <tt>.DEF</tt> soubor skrze linker. Ten obsahuje řadovou pozici a &nbsp;jméno každé exportované funkce. Toto umožňuje vývojáři vytvoření standardních Windows DLL (užitím Visual Basic), které mohou být referencovány skrze „deklarační“ vyjádření.

=== C a C++ ===

Microsoft [[Visual C++]] (MSVC) nabízí několik rozšíření oproti standardnímu [[C++]], které umožňují funkcím být specifikované jako importované nebo exportované přímo v &nbsp;C++ kódu; toto bylo adoptováno i &nbsp;ostatními Windows [[C (programovací jazyk)|C]] a &nbsp;C++ kompilátory, zahrnujíc Windows verze [[GNU Compiler Collection|GCC]]. Tato rozšíření používají atribut <tt>__declspec</tt> před deklarací funkce. Jsou-li funkce jazyka C použity skrze jazyk C++, musí být deklarovány jako <tt>extern "C"</tt> v &nbsp;C++ kódu, pro informaci kompilátoru, že by mělo být použito nalinkování jazyka C.<ref>[http://msdn.microsoft.com/en-us/library/0603949d%28VS.80%29.aspx MSDN], Using extern to Specify Linkage</ref>

Mimo specifikování importovaných a &nbsp;exportovaných funkcí užitím <tt>__declspec</tt> atributů mohou být funkce vypsány v &nbsp;<tt>IMPORT</tt> nebo <tt>EXPORTS</tt> sekci <tt>[[.def file|DEF]]</tt> souboru použitém v &nbsp;projektu. <tt>DEF</tt> soubor je zpracován linkerem namísto kompilátoru.

DLL kompilace vyprodukuje <tt>DLL</tt> a &nbsp;<tt>LIB</tt> soubory. <tt>LIB</tt> soubor je použit pro link k &nbsp;DLL během kompilace; není nezbytný pro run-time linkování. Pokud váš DLL je [[Component Object Model]] (COM) server, musí být <tt>DLL</tt> soubor umístěn v &nbsp;jednom z &nbsp;adresářů zapsaných v &nbsp;systémové proměnné <tt>PATH</tt> ve výchozím systémovém adresáři nebo ve stejném adresáři jako je program. COM server DLL jsou registrovány pomocí <code>regsvr32.exe</code>, který umístí lokaci DLL a &nbsp;jeho globální unikátní ID ([[GUID]]) do registrů. Programy poté mohou použít DLL vyhledáním jeho GUID v &nbsp;registrech k &nbsp;nalezení jeho lokace (cesty).