如何在C ++中调用多线程中的非线程安全DLL？

Question

我想与线程（而不是多进程）并行化本机c ++代码，该代码使用不是线程安全的DLL（Compute.dll）。

实际上，我有一种可以并行化的循环：

for(int i = 0; i < x; i++) {
    ComputeDLL.DoWork(i); // DLL API Call not thread-safe
}

我找到了一种并行化我的本机代码的方法：克隆并重命名Compute1.dll中的Compute.dll，Compute2.dll，...，ComputeN.dll并通过线程使用一个dll。 所以对于链接，以同样的方式，我必须复制Compute1.lib中的Compute.lib，Compute2.lib，...，ComputeN.lib

有了这个解决方案，我必须在我的应用程序中复制代码以定义多个ComputeDLL类：ComputeDLL1，ComputeDLL2，...带有显式静态链接的ComputeDLLN：

#pragma comment(lib,'Compute1.lib'); // for ComputeDLL1.h
#pragma comment(lib,'Compute2.lib'); // for ComputeDLL2.h
etc.

你能告诉我这个解决方案是否有效吗？

在此解决方案中：

• 编译前必须知道线程数
• 我有太多重复的代码

还有另一种更清洁的方法可以解决我的问题吗？ 我可以使用LoadLibrary（）吗？

谢谢

Nb：我不想使用muli处理，因为在我的实际情况中，我必须将参数中的大数据发送到我的DLL（所以我不想使用文件进行通信，因为我需要性能）而且DoWork是非常快（10毫秒）。 我希望在没有套接字，Windows消息队列等的情况下轻松地在内存中工作......并且在将来，我可能需要线程之间的自定义同步=>多线程模式对我来说是最好的

Answer 1

使用许多DLL有几个缺点：

• 您将遇到重复符号的问题。 也就是说，链接器将很难知道函数调用所指的是哪个dll
• 当DLL使用一些共享的全局数据时，仍然可能发生线程问题。
• 每个线程至少需要一个DLL，这意味着如果您希望它可以使用任意数量的线程，则每次都必须复制DLL。 非常笨重。

重复符号问题的解决方案是为您创建的每个线程使用LoadLibrary / GetProcAddress：

• 当线程启动时，您必须将LoadLibrary调用到之前未加载的DLL
• 然后使用GetProcAddress设置线程局部函数指针
• 从现在开始，您将不得不使用这些线程局部函数指针来调用DLL中的函数

当您加载的DLL将加载另一个DLL时，这可能是一个坏主意。 在这种情况下，wsock32加载ws2_32.dll。 问题：

In [1]: import ctypes

In [2]: k=ctypes.windll.kernel32

In [3]: a=k.LoadLibraryA('wsock32_1.dll')

In [4]: b=k.LoadLibraryA('wsock32_2.dll')

In [5]: a
Out[5]: 1885405184

In [6]: b
Out[6]: 1885339648

In [7]: k.GetProcAddress(a, "send")
Out[7]: 1980460801

In [8]: k.GetProcAddress(b, "send")
Out[8]: 1980460801

这里从wsock32.dll单独副本加载的send只会指向相同的发送函数，因为wsock32.dll只是ws2_32.dll的蹦床。

但是，当您加载ws2_32时，您将获得不同的发送入口点。

In [1]: import ctypes

In [2]: k=ctypes.windll.kernel32

In [3]: a=k.LoadLibraryA('ws2_32_1.dll')

In [4]: b=k.LoadLibraryA('ws2_32_2.dll')

In [5]: a
Out[5]: 1874853888

In [6]: b
Out[6]: 1874591744

In [7]: k.GetProcAddress(a, "send")
Out[7]: 1874882305

In [8]: k.GetProcAddress(b, "send")
Out[8]: 1874620161

---

附加信息：LoadLibrary将dll加载到调用进程的地址空间。 LoadLibrary会记住您已加载dll的时间，因此通过使用不同的dll名称，您可以强制loadlibrary将相同的dll加载到进程地址空间中的不同位置。

更好的解决方案是从内存中手动加载DLL代码，它可以省去在磁盘上维护相同dll的不同副本的麻烦。

http://www.joachim-bauch.de/tutorials/loading-a-dll-from-memory/

Answer 2

#pragma comment(lib,'Compute1.lib'); // for ComputeDLL1.h
#pragma comment(lib,'Compute2.lib'); // for ComputeDLL2.h

这将导致链接阶段出现重复符号。

但是，您可以通过LoadLibrary()为每个线程单独动态加载dll并通过GetProcAddress()动态解析库函数来实现您的想法。 如上所述，您必须为每个线程（具有不同的名称）使用不同的dll文件。

Answer 3

过程方法是最简单的，但是你说你有很多要转换的数据。 由于您可以控制调用者，让我尝试一个涉及IPC（进程间通信）的答案。 有多种方法可以做到这一点 。

以下是如何使用命名管道的示例。

1. 创建一个加载单线程DLL的线程包装器应用程序。
2. 让包装器从命令行读取连接名称。
3. 听听那个联系。
4. 反序列化的内容，调用DLL，如果需要，将结果序列化。
5. 添加一条特殊消息，用于撕下包装器进程。

序列化，用它自己的问题，但你可以发挥快速和松散的，如果你可以假定这两个过程都在同一台主机上，并同位数 （32位或两个64位）。 如果你不能做出这个假设，试试协议缓冲区 。

使用这种方法，调用者将创建一个进程，将该进程传递给rendez-vous ：

wrapper.exe "\\.\wrapper_1"
wrapper.exe "\\.\wrapper_2"
wrapper.exe "\\.\wrapper_3"

要调用DLL的实例1，您只需序列化数据并将其写入\\\\.\\wrapper_1 。

当我不得不这样做时，我在代码中重新创建了DLL的接口，因此我可以使用#define语句和重建来替换真实DLL的包装器。 它将帮助调试调用者，并隔离IPC问题。