1

Задумал создать DLL-библиотеку с OpenGL рендерером, да так, чтобы ее можно было потом использовать где угодно (ну почти). То есть, чтобы не было зависимости от версии компилятора и CRT, и достаточно было подключить .lib и .h файлы к своему проекту, и независимо от версии и конфигурации спокойно использовать. Слышал что такое невозможно провернуть если экспортировать классы обычным способом, и рекомендуется использовать C-интерфейс, экспортируя только функции. Но поскольку моя библиотека задумана ООП-шной, то все же захотелось найти способ эти самые классы как-то экспортировать. В итоге я наткнулся на так называемый "factory pattern", когда экспортируются методы создающий объект и возвращающие указатель на него. Казалось бы, проблема решилась, но возникли кое-какие вопросы. В той статье, где описывался данный подход (это здесь), предлагалось делать следующее:

  • Создать базовый класс (класс А) с полностью виртуальными методами (и методом destroy, очищающим память)
  • Создать класс-наследник (класс Б) от вышеупомянутого базового класса (А), где все виртуальные методы будут переопределяться
  • Создать экспортируемый из DLL метод создания объекта, в котором, в динамической памяти (при помощи new) создается объект, но возвращается указатель на объект базового класса (я так понимаю, указатель cast'ится)

В итоге в коде у меня всё это выглядит как-то вот так:

Базовый класс (интерфейс):

#pragma once

#ifdef RENDERERGL_EXPORTS
#define RENDERERGL_API __declspec(dllexport)
#else
#define RENDERERGL_API __declspec(dllimport)
#endif

/**
 * \brief Интерфейсный класс для рендерера
 */
class RendererGLInterface
{
public:
    virtual void destroy() = 0;
    virtual ~RendererGLInterface(){};
};

Класс наследник (основной класс, .h файл)

#pragma once
#include "RendererInterface.h"

/**
 * \brief Основной класс рендерера
 */
class RendererGL : RendererGLInterface
{
private:
public:
    /**
     * \brief Очистка памяти (вызов деструктора)
     */
    void destroy() override;

    /**
     * \brief Деструктор
     */
    ~RendererGL();
};

/**
 * \brief Экспортируемая функция создания рендерера
 * \return Указатель на объект рендерера
 */
extern "C" RENDERERGL_API RendererGLInterface* __cdecl CreateRenderer();

Класс наследник, реализация (.cpp файл)

#include "Include/RendererGL.h"

void RendererGL::destroy()
{
    delete this;
}

RendererGL::~RendererGL()
{
}

RendererGLInterface* CreateRenderer()
{
    return reinterpret_cast<RendererGLInterface*>(new RendererGL());
}

Всё вроде бы хорошо, но..

  • В чем смысл отдельного класса-интерфейса (с виртуальными методами). Почему нельзя возвращать указатель не базового типа, а типа самого класса?
  • Я правильно понимаю что метод destroy нужен поскольку удаление объекта класса должно происходить из DLL? Но насколько хорошо делать удаление самого себя через delete this? Будет ли более правильным создание экспортного метода вроде "freeA" который будет удалять объекты класс A?
  • Может быть на данный момент уже есть какие-то более удобные способы экспорта? Могли бы стандартные умные указатели из STL как-то упростить жизнь (и как, если да)?

Заранее спасибо.

2
  • 1
    Вообще-то такую бибилиотеку можно будет использовать только из программ, собранных тем же самым компилятором с несильно отличающимися настройками. "удобно", "упростить жизнь" - это не про C++... 5 мая 2019 в 18:33
  • Если у вас нет (либо их не нужно экспортировать) статических функций, то могу предложить использовать cmake - он достаточно умён, чтобы экспортировать все нестатические методы и функции из вашего кода. Он делает это по умолчанию для mingw, а для винды нужно задать параметр WINDOW_EXPORT_ALL_SYMBOLS. 6 мая 2019 в 5:13

1 ответ 1

2

Такой способ напрямую зависит от таблицы виртуальных функций и только в том случае если разные компиляторы строят такую таблицу одинаково можно говорить об использовании уже скомпилированной динамической библиотеки из испольняемого файла собранного другим компилятором. С условием, конечно, что на той же платформе, разрядности и т.п.

В целом используется абстрактный базовый класс, который называется интерфейсом и унаследованный от него класс, который называется реализацией. При этом реализация присутствует только в DLL, а интерфейсы используются в вызывающей программе. Порядок работы приблизительно следующий:

  1. Вызывается функция DLL, которая создает объект в куче и возвращает указатель на него в программу.
  2. Программа использует абстрактный класс (интерфейс) для работы с полученным указателем.

В конечном итоге, так как класс реализации унаследован от абстрактного будет использоваться полиморфизм и компилятор подставит значения из таблицы виртуальных функций при обращении через базовый абстрактный класс.

Интерфейс не должен содержать никаких методов кроме пустых, удобнее его делать структурой, а не классом. Все, что нужно скрыть можно скрыть в реализации.

struct RendererGLInterface
{
    virtual void destroy() = 0;
};

Ваша экспортируемая функция возвращает указатель на класс:

 RendererGLInterface* __cdecl CreateRenderer();

Функция С может вернуть только указатель на структуру или void *, но не на класс. Универсальный вариант:

 void* __cdecl CreateRenderer();

Ну и отвечая на ваши вопросы:

В чем смысл отдельного класса-интерфейса (с виртуальными методами). Почему нельзя возвращать указатель не базового типа, а типа самого класса?

Потому что при линковке не будет реализованных методов и программа в которой Вы хотите использовать объект из DLL просто не соберется.

Я правильно понимаю что метод destroy нужен поскольку удаление объекта класса должно происходить из DLL?

Да. Именно для этого.

Но насколько хорошо делать удаление самого себя через delete this?

В этом нет ничего предосудительного, если Вы хотите, чтобы Ваш объект убрал за собой сам.

Будет ли более правильным создание экспортного метода вроде "freeA" который будет удалять объекты класс A?

Это будет просто по другому, но на самом деле, это добавляет функцию в DLL. А наличие метода внутри класса избавляет нас от этого. Помимо этого в С функцию придеться передавать пустой указатель и идентифицировать его внутри, чтобы правильно удалить, в отличии от метода destroy() где объект о себе все знает. Ну, и если в будущем CreateRenderer будет создавать разные объекты, то и удаление проще делать через их метод.

Может быть на данный момент уже есть какие-то более удобные способы экспорта?

Вообще это уже далеко не новый способ работы с DLL он давно используется Microsoft для COM объектов, и уже даже успел устареть. Можно экпортировать сам класс, как целиком так и отдельные методы, что в общем я бы и рекоммендовал использовать.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.