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1、问题说明
2、dll库的隐式加载与动态加载
2.1、dll库的隐式加载
2.2、dll库的显式加载
3、使用Process Explorer查看进程加载的dll库信息以及动态加载的dll库有没有加载成功
3.1、使用Process Explorer查看进程加载的dll库信息
3.2、使用Process Explorer查看动态启动的库有没有加载成功
4、dll库加载失败原因详细分析与说明
4.1、dll位数与依赖它的模块位数不一致,导致dll库加载失败
4.2、dll库依赖的库有问题,导致dll加载失败
4.2.1、dll库依赖的库在当前系统中找不到
4.2.2、dll库调用其依赖的库中的接口,但该接口在被依赖的库中找不到
4.3、使用Dependency Walker工具查看dll库的依赖关系以及调用的接口
5、最后
最近技术群一个朋友遇到一个程序启动异常以及dll库加载失败的问题,找我帮忙看一下,看看是什么原因导致的。其实这个问题不难,只要之前详细看过我博客相关文章的朋友,肯定能很快定位出来的。本文对dll库加载失败导致程序启动报错以及dll库加载失败的常见原因进行总结,以供大家参考。
1、问题说明
朋友在用VS调试运行他们的程序时,程序中有异常,在VS的输出窗口中也看到了相关打印,如下所示:
然后接下来,在使用LoadLibraryEx去加载某个dll库时也加载失败了,LoadLibraryEx返回NULL,如下所示:
可以确定截图中绝对路径中的dll文件是存在的,但还是加载失败了。
至于为什么要用LoadLibrary而要用扩展接口LoadLibraryEx,并且传入LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH参数,,可以查看我之前写的文章:
查看开源操作系统ReactOS源码,解决dll库动态库加载失败问题(调用LoadLibrary加载失败)https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/129200442
我们在项目中遇到过几次使用LoadLibrary加载dll库失败的问题,dll库的路径是正确的(文件是存在的),但就是加载失败!当时深入研究了一下,参考Reactos开源系统中的regsvr32.exe中加载dll库的源码实现,将LoadLibrary改成了LoadLibraryEx,并传入LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH参数。
2、dll库的隐式加载与动态加载
程序启动时,系统会给程序分配指定大小的进程空间(虚拟内存空间),系统先将exe主程序依赖的多个dll库加载到进程空间中,然后再将exe主程序文件加载到进程空间中,然后进入main函数,程序开始运行。如果启动过程有dll库加载失败(非动态加载,且会弹出报错提示框),则程序启动终止,程序启动失败!
程序中引用dll(调用dll中的接口),在dll加载时,可分隐式加载和动态显式加载两种方式。隐式加载是引入dll库对应的lib库,在链接时需要链接到代码中调用的dll的导出接口;
2.1、dll库的隐式加载
所谓隐式加载,就是在程序中使用#pragma预编译指令引入dll库对应的lib导入库:
#pragma comment( lib, "libcurl.lib")
或者在VS的工程配置中配置导入库:
对于隐式加载的库,在引入lib导入库之后,并包含dll库的头文件,就可以直接在代码中调用dll库的API接口了。
隐式加载的dll库,在程序启动时就加载了(上面已经讲了程序启动时dll库的加载流程),如果dll库加载失败,则立即终止exe主程序的启动流程,程序启动失败。
2.2、dll库的显式加载
dll库的显式加载,是调用LoadLibrary或者LoadLibraryEx去动态地加载dll库。
对于显式加载的库,需要调用GetProcAddress接口去获取dll库中API接口的函数,然后通过该地址去调用API函数。比如如下的一段代码:
BOOL AutoRegsvr32( LPCTSTR lpszDllPath )
{if ( lpszDllPath == NULL ){return;}// 改用LoadLibraryEx,并使用LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH参数,避免部分系统无法加载到dll的问题。HINSTANCE hInstLib = LoadLibraryEx( lpszDllPath, NULL, LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH );if ( NULL == hInstLib ){return FALSE;}typedef HRESULT (*DllRegisterServer)(void);DllRegisterServer dllRegisterServer = (DllRegisterServer)GetProcAddress( hInstLib, "DllRegisterServer" );if ( dllRegisterServer != NULL ){HRESULT hr = dllRegisterServer();}else{FreeLibrary(hInstLib);return FALSE;}FreeLibrary(hInstLib);return TRUE;
}
显式加载的dll库,不会在程序启动时加载,而是在代码执行到LoadLibrary或者LoadLibraryEx函数的调用时才会动态的加载。如果dll库加载失败,也不会导致程序启动失败。
当动态加载dll库失败时,不像通过dll对应的lib导入库隐式调用dll库,不会弹出报错提示框。对于通过dll对应的lib导入库隐式调用dll库加载失败时(一般是在程序启动时),如果依赖的库在当前系统中找不到,则会报出类似如下的错误:
如果程序中调用的接口在对应的dll库中找不到(一般是库与库之间的版本不一致导致的),则会报类似如下的错误:
如果是动态加载dll失败,不管是哪种原因,都不会弹出上述报错提示框。
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3、使用Process Explorer查看进程加载的dll库信息以及动态加载的dll库有没有加载成功
我们可以使用Process Explorer工具查看程序加载的哪些dll库,以及这些dll库的详细信息。还可以查看动态加载的库有没有加载成功。
3.1、使用Process Explorer查看进程加载的dll库信息
可以使用Process Explorer工具查看进程加载的dll库列表,在dll列表中可以看到加载的dll库的详细信息。打开Process Explorer后:
在进程列表中找到目标进程,点击选中该进程,下方就会显示本进程加载的dll库列表,在dll列表中可以查看这些库的详细信息,比如加载的dll库的路径、库的版本等。通过库的路径或版本,确定是否加载了正确版本的dll库。
注意,如果是在电脑上第一次启动Process Explorer,需要在第一次启动该工具时点击工具栏中的“View DLLs”图标按钮:
才会显示目标进程加载的库列表。默认情况下显示的是句柄占用信息。
前段时间有粉丝朋友告诉我,微软官方最近更新升级了Process Explorer工具(微软官方提供的工具),软件的主界面发生了变化,询问新版本如何查看进程占用的dll列表,于是我到微软官网下载了该工具。其实很简单,要查看进程加载的dll列表,直接点击下方的“DLLs”标签页即可:
3.2、使用Process Explorer查看动态启动的库有没有加载成功
上面我们说了,隐式加载的dll,会在程序启动时加载,如果dll库加载失败,则程序的启动会被立即终止;而动态加载的dll,不会在程序启动时加载,不会影响程序的启动。所以,程序启动起来后,只会存在动态加载的dll库加载失败,隐式加载的dll库肯定都成功加载起来了,否则程序会启动失败。
如何判断动态启动的库有没有加载成功呢?其实很简单,只要看dll库列表中有没有这个给dll就知道了。
那程序运行时,我们怎么感知动态加载的dll库没有加载成功呢?只能根据程序业务来判断,即执行到动态库相关的业务,没有正常执行时,则可能时动态加载的dll库加载失败导致的。在我们的项目中,底层若干业务模块就是动态加载的,上层产品根据自己的需要去选择性加载部分业务模块即可,我们在产品开发联调时经常遇到dll库动态加载失败的问题,所以我在处理这方面问题时比较有经验一点。
4、dll库加载失败原因详细分析与说明
这里我们讨论一下dll加载失败的原因,不管是通过dll库的导入库隐式加载的,还是通过调用LoadLibrary或者LoadLibraryEx动态加载的,原因都是一样的,主要有以下三个原因:
1)问题dll的位数与依赖它的模块位数不一致;
2)问题dll依赖的库在当前系统中找不到;
3)问题dll调用底层库的接口,在底层库中找不到。
dll隐式加载失败与dll动态加载失败不同的地方在于现象有所有不同。dll隐式加载失败时(一般在程序启动时),会弹出报错提示框;而dll动态加载失败时,则不会弹出报错提示框,开发人员只能根据业务异常去感知。至于弹出什么样的报错提示框,上面我已经讲过了,在此不再赘述。
4.1、dll位数与依赖它的模块位数不一致,导致dll库加载失败
如果dll库加载失败,我们可以确认一下dll库的位数是否与依赖该dll的模块(依赖该dll的模块可能是其他dll,也可能是exe主程序)的位数一致,因为32位dll库是不能和64位模块混用的,位数必须要一致才能使用。当然这种情况在项目中比较少见,这只是一种可能的原因,实际项目中比较少,一般不用关注这种情况。比如32位的exe主程序是不能加载使用64位dll库的,如果将位数不同的模块混在一起,程序启动时回报0xC000007B错误,如下所示:
什么情况下会出现模块与模块之间的位数不一致呢?比如我们在日常开发调试过程中遇到的一个问题,发布32位程序时,要将相关C++运行时库一起打包发布,结果错误拷贝了64位运行时库(现在大家用的基本都是Win10系统,系统中既有32位的库,也有64位的库),导致程序启动报0xC000007B错误。关于0xC000007B错误的实战分析案例,可以查看我之前写的文章:
使用Dependency Walker和Process Explorer排查程序启动时缺少ucrtbase.dll等运行时库以及报0xC000007B错误https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/131505299 至于如何查看dll、exe等二进制文件的位数,可以用dumpbin.exe或者PE查看工具EXE Explorer,相关查看方法可以查看我的文章:
使用Dumpbin工具查看C++二进制文件的位数、时间戳及dll库的依赖关系https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140153214如何查看exe和dll等二进制文件的生成时间(时间戳)和位数(32位/64位)https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140043291
4.2、dll库依赖的库有问题,导致dll加载失败
dll库依赖的库有问题(当前问题dll依赖的更下层的库),主要有两种情况:
1)dll库依赖的库在当前系统中找不到;
2)dll库中调用了其依赖库中的接口,但该接口在被依赖的库中找不到。
4.2.1、dll库依赖的库在当前系统中找不到
如果dll库依赖的库在当前系统中找不到,则该dll库会加载失败(加载dll之前,会先将当前dll依赖的库先加载起来,依赖的库都加载起来后,才会去加载当前的dll)。
如果该dll库是隐式加载的,则一般在程序启动时加载,会报类似这个错误:
这个问题在我们项目中也经常出现,引发这类问题可能有两个典型的场景:
1)一个场景是,在发布程序时,没有将程序模块依赖的C/C++运行时dll库一起发布,而这些运行时库在其他电脑上可能没有,所以我们在发布程序时要将相关运行时库带上。
2)另一个场景是,底层模块因为重构或者业务需要,新增了一个dll模块,没有通知上层产品,导致上层软件产品在打包时没有将新增的dll库打包进去。
4.2.2、dll库调用其依赖的库中的接口,但该接口在被依赖的库中找不到
如果dll库调用其依赖的库中的接口在被依赖的库中找不到,则该dll库也会加载失败。如果该dll库是隐式加载的,则在程序启动时会报类似这个错误:
出现这类问题,一般是库与库的版本不一致导致的。在编译时引用了正确的dll库的导入库lib,编译是没问题的,但在程序打包时拷贝的是老版本的dll库,导致程序运行时出现调用的接口在底层的库中找不到。
至于为什么在依赖库中找不到接口呢?可能找不到的接口,在新版本库中被删除了,或者接口名称被修改了,亦或是接口的参数被修改了(比如增加了参数、删除了参数或者修改了参数类型)。关于接口参数被修改导致找不到接口的实例:
可以查看我之前写的文章:
使用Process Explorer和Dependency Walker排查dll动态库没法调试的问题(dll库加载失败导致没法动态调试)https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140803687 还有一种情况就是,程序中调用了Windows系统的系统dll库中的某个接口,该接口只在高版本的Windows系统中才有,比如只在Win10系统才有,Win7系统中的系统库中没有这个接口,这样将程序拷贝到Win7系统中运行就会报接口找不到的错误,因为Win7系统库中没有这个接口。
4.3、在某些系统上会出现LoadLibrary加载dll库失败的问题,需要使用LoadLibraryEx接口
我们在项目中遇到过几次使用LoadLibrary加载dll库失败的问题,dll库的路径是正确的(文件是存在的),但就是加载失败!当时深入研究了一下,参考Reactos开源系统中的regsvr32.exe中加载dll库的源码实现,将LoadLibrary改成了LoadLibraryEx,并传入LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH参数。
4.4、使用Dependency Walker工具查看dll库的依赖关系以及调用的接口
对于上述dll依赖的库问题,无论是依赖的库找不到,还是调用的接口在下层库中找不到,直接使用Dependency Walker工具打开这个问题dll查看即可找到问题。
关于使用Dependency Walker查看库的依赖关系排查问题的项目问题实战分析案例,可以查看我之前写的文章:
使用Process Explorer和Dependency Walker排查C++程序中dll库动态加载失败问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140731158使用Dependency Walker和Process Explorer排查瑞芯微工具软件RKPQTool.exe启动报错的问题https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140731614使用Process Explorer和Dependency Walker排查dll动态库没法调试的问题(dll库加载失败导致没法动态调试)https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/140803687
5、最后
本文根据多年的项目实战经验,对dll库加载失败导致程序启动报错以及dll库加载失败的常见原因进行了总结,有一定的实战参考价值。本文的内容不仅对开发新人有用,这些内容很多有若干年开发经验的人可能也不太了解(他们对系统特性不太了解),对这些人可能也很有用。