跨越DLL边界传递CRT对象潜在的错误

翻译：magictong（童磊）2013年5月

版权：microsoft 

原文地址：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms235460(v=vs.80).aspx

简介

当你把C运行时（CRT）对象（譬如文件句柄、语言环境和环境变量等等）传入传出DLL时（通过调用DLL里面暴露的一些函数），如果这个DLL加载了一份（与可执行文件）不同的CRT库，可能发现意向不到的事情。

有一个大家可能遇到过，相似的问题是，如果可执行程序在外面分配一块内存（显示的通过new或者malloc分配，或者通过调用strdup，strstreambuf::str等等函数隐式的分配），然后把分配得到的内存指针通过调用DLL暴露的函数传入DLL里面去释放，如果这个DLL加载了一份不同的CRT库，可能造成内存访问违例（AV）或者堆破坏。

如果你正在调试程序，这个问题可能在调试输出窗口打印一条如下的错误信息：

HEAP[]: Invalid Address specified to RtlValidateHeap(#,#)

原因

每个CRT库的副本都有一个单独并且独特的状态，因此，一些类似文件句柄，语言环境和环境变量这样的CRT对象，仅仅在分配它或者设置它的CRT库里面有效。当一个DLL和使用这个DLL的程序分别使用了两个不同的CRT库时，如果你把这些CRT对象在DLL和使用DLL的程序两边相互传递，并希望程序运行正常，那是不太可能的。

另外，因为每个CRT库的副本都有一个自己的堆管理器，在一个CRT库里面分配的内存传递（通过调用DLL暴露的函数）到另外一个CRT库里面去释放可能导致堆破坏。

如果你想设计一个可以传递CRT对象的DLL，或者明确的在DLL内部分配内存，而在DLL的外部释放，那么你必须限制这个DLL的使用者使用和DLL一样的CRT库。而要想DLL的使用者使用和DLL一样的CRT库除非二者链接到相同版本的CRT动态链接库。如果应用程序和DLL的编译环境不一样，譬如应用程序使用Visual C++5.0编译而DLL使用Visual C++ 4.1编译或者更早版本，因为Visual C++ 4.1使用的CRT库是msvcrt40.dll，而Visual C++5.0使用的是msvcrt.dll，这可能会非常麻烦。你可能无法重新编译你的应用程序使得和DLL使用的CRT库一模一样。

不过，有一个特殊情况。在一些特殊版本的Windows NT 4.0和Windows 2000里面（譬如，美国英语版本，德国，法国和捷克的本地化版本），使用了一个代理模式的msvcrt40.dll（具体版本是4.20）。在这些环境里面，虽然DLL链接的是msvcrt40.dll，DLL的使用者（应用程序）链接的是msvcrt.dll，但是因为所有对msvcrt40.dll的调用都被转调用到了msvcrt.dll，因此这种情况二者仍然使用的是同一个CRT库。

然而，这个代理版本的msvcrt40.dll在Windows 95,Windows 98,Windows Me和其它一些本地化的Windows NT 4.0和Windows 2000（譬如日本，韩国和中国）版本里面是无效的。因此，如果你的应用程序的目标操作系统是这些环境，你需要获得一个不依赖msvcrt40.dll的升级版本的DLL，或者更改你的应用程序。如果你已经把这个DLL开发出来了，那么使用Visual C++ 4.2或者更高版本重新编译一下DLL，如果这个DLL是第三方提供的组件，你可能需要相关开发商提供一个升级。

例子一

描述

这里是一个跨越DLL边界传递文件句柄的实例。

假如DLL文件和.exe文件都是使用/MD来编译，那么它们使用同一份CRT库，这没有问题。

如果你使用/MT来重新编译，使得它们使用不同的CRT库，然后运行test1Main.exe，马上就会出现访问违例（access violation）。

代码

// test1Dll.cpp

// compile with: /MD /LD

#include <stdio.h>

__declspec(dllexport) void writeFile(FILE *stream)

{

   char   s[] = "this is a string\n";

   fprintf( stream, "%s", s );

   fclose( stream );

}

代码

// test1Main.cpp

// compile with: /MD test1dll.lib

#include <stdio.h>

#include <process.h>

void writeFile(FILE *stream);

int main(void)

{

   FILE  * stream;

   errno_t err = fopen_s( &stream, "fprintf.out", "w" );

   writeFile(stream);

   system( "type fprintf.out" );

}

输出

this is a string

例子二

描述

这个例子说明跨DLL传递环境变量的问题。

代码

// test2Dll.cpp

// compile with: /MT /LD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

__declspec(dllexport) void readEnv()

{

   char *libvar;

   size_t libvarsize;

   /* Get the value of the MYLIB environment variable. */ 

   _dupenv_s( &libvar, &libvarsize, "MYLIB" );

   if( libvar != NULL )

      printf( "New MYLIB variable is: %s\n", libvar);

   else

      printf( "MYLIB has not been set.\n");

   free( libvar );

}

代码

// test2Main.cpp

// compile with: /MT /link test2dll.lib

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

void readEnv();

int main( void )

{

   _putenv( "MYLIB=c:\\mylib;c:\\yourlib" );

   readEnv();

}

如果DLL和.EXE文件都使用/MD来编译，那么二者使用同一份CRT库，此时输出是New MYLIB variable is: c:\mylib;c:\yourlib，而如果二者都使用/MT编译，那么输出将是MYLIB has not been set.

（注：以上两个实例，译者magictong并没有进行过测试，如果有问题，请告诉magictong）

参考文档

C运行时库 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/abx4dbyh(v=vs.100).aspx

http://blog.csdn.net/magictong/article/details/8927049

跨越DLL边界传递CRT对象潜在的错误