Delphi中的包（一）：关于exe的编译、连接和执行

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　　最近搞Delphi，发现原来的程序中使用了很多包，但是总是处于懵懵懂懂的状态。索性来好好研究一下这个问题，可能要花一些时间。所以首先把需要分析的问题列出来：
　　什么是包？什么是exe？它们在组成上有什么不同？包跟dcu是什么关系？dcp是干什么的？这些文件在编译时是什么关系？又是怎么装载的？装载了以后怎么样操作包？dll可以exports，但是为什么delphi帮助中不提包的exports，但是有些代码却又在包中使用exprots？

　　首先来看看delphi的编译过程。delphi的工程中有两类：包和程序，前者的后缀为dpk，后者为dpr。从简单的开始，先来搞dpr。根据delphi的帮助文档，一个典型的dpr文件的结构如下：
　　 1 program Editor;
　　 2    
　　 3     uses
　　 4       Forms, {change to QForms in Linux}
　　 5       REAbout in 'REAbout.pas' {AboutBox},
　　 6       REMain in 'REMain.pas' {MainForm};
　　 7    
　　 8     {$R *.res}
　　 9    
　　10     begin
　　11       Application.Title := 'Text Editor';
　　12       Application.CreateForm(TMainForm, MainForm);
　　13       Application.Run;
　　14     end.
　　其中10行到14行，begin…end很自然就是程序的执行入口。uses部分指明了程序需要使用的一些Unit，这个就比较含糊了，为什么有的会用in指明源代码的位置（这部分是自己向工程中添加的），有的如Forms这个部分，却又不需要？那每个Unit又会uses其它Unit，这个问题似乎越来越复杂了。先看整个源代码的结构：
　　
　　我猜测编译器第一步首先遍历这张有向图，对每个Unit，如果有必要就对其进行编译，生成对应的dcu。而这个“必要”问题，我开始以为是use这个Unit的语句是带有in的，后来试验发现不对。因为在上面的情况下，Unit3并没有在Unit1的Uses子句中指明路径，但是仍然正确产生了对应的dcu文件。后来使用filemon来监视文件打开情况，发现过程是这样的：对于图中的每个节点，编译器按照当前目录—project属性中的search path—IDE环境中的library path，这样的顺序，搜索节点对应的pas文件，没找到就再来一遍，但是这次搜索的是节点对应的dcu文件。

　　现在编译搞定了，每个Unit（即pas文件）已经生成了对于的dcu文件，下面的问题是连接。说到连接，问题就复杂了，连接有两种：静态和动态。静态连接就是说把这些dcu全部合并到一起。这样，一个Unit对另一个Unit的调用，就成了程序内部的事情了。这样的好处是快，而且简单，并发共享之类的问题都容易处理。缺点是目标程序很大，而且如果现在要编写另一个程序，而Unit3可以重用的话，则在连接时Unit3.dcu被再次拷贝。这样在两个程序同时运行时，内存中会有两个Unit3的副本，比较浪费。动态连接就是说，两个程序在连接时，仅仅只保留对Unit3的引用，而并不拷贝Unit3的内容。到运行时，把Unit3装入内存，让两个程序公用。Dll和BPL都是动态连接的解决方案。问题在于，delphi中关于连接的选项就只有project|Options|packages菜单中出现，“Build with runtime packages”这句话实在是太模糊了。所以还要再研究一下。
　　在程序执行的时候，我们可以通过view|debug window|moudles来查看有哪些东西被加载到内存中去了，它们又包含哪些内容。
　　简便起见，我们建立如下结构的一个程序：
　　

　　program ProjectEXE;

　　
　　uses
　　  Forms,
　　  Windows,
　　  UnitFormMain in 'UnitFormMain.pas' {FormMain};

　　{$R *.res}

　　begin
　　  Application.Initialize;
　　  Application.CreateForm(TFormMain, FormMain);
　　  Application.Run;
　　end.

　　unit UnitFormMain;

　　interface

　　uses
　　  Windows, StdCtrls, Forms, UnitFormAnother,Classes, Controls;

　　type
　　  TFormMain = class(TForm)
　　    Button1: TButton;
　　    procedure Button1Click(Sender: TObject);
　　  private
　　    { Private declarations }
　　  public
　　    { Public declarations }
　　  end;

　　var
　　  FormMain: TFormMain;

　　implementation

　　{$R *.dfm}

　　procedure TFormMain.Button1Click(Sender: TObject);
　　var
　　  LForm:TFormAnother;
　　begin
　　  LForm:=TFormAnother.Create(Application);
　　  LForm.ShowModal;
　　  LForm.Free;
　　end;

　　end.

　　unit UnitFormAnother;

　　interface

　　uses
　　  Forms;

　　type
　　  TFormAnother = class(TForm)
　　  private
　　    { Private declarations }
　　  public
　　    { Public declarations }
　　  end;

　　implementation

　　{$R *.dfm}

　　end.

　　在动态连接之后，还存在一个问题：装入。装入有两种策略，静态也称为自动，由delphi生成代码，在装载exe之前，自动装入包；另一种是动态，即在程序运行时通过编码，指定一个包，把它装入内存。问题在于，我必须搞清楚delphi在什么情况下会自动装入一个包，什么情况下可以避免delphi自作聪明，这样才能灵活地使用包。前面的试验中，只可以看出，在dpr文件执行到begin之前，静态连接的的包就已经装入内存了。具体过程我也不清楚，等下一章开始写自己的包，再来做实验吧。