C Runtime Library(MSVCRT)来历

msvcrt.dll (名称:Microsoft C Runtime Library)提供了printf,malloc,strcpy等C语言库函数,并且为使用C/C++(Vc)编绎的程序提供了初始化(如获取命令行参数)以及退出等功能.

C Runtime Library 的来历, API, STL, MFC, ATL关系

刚接触Windows开发时,为了快速入门查了不少资料,没想到看的越多,脑袋越糊涂。因为写同一种功能的程序,找到的例程风格截然不同。拿C程序来说,有些API的名称都很长,都是没见过的变量类型而且全大写;有些跟熟悉的Linux环境C开发差不多,标准短小的C函数名。再比如某些C++程序,用的标准类也会有不同。后来专门花了点功夫,才了解Windows平台下的开发有多个不同的体系:标准C,Windows API,MFC,STL。这些都是预先编写好的库,实际开发时选哪个,取决于项目的规模和性质、程序的风格,还有个人的喜好。

一、自由世界中的C/C++

1. CRT

运行时库就是C Run-Time Library,是C而非C++语言世界的概念。取这个名字就是因为你的C程序运行时需要这些库中的函数。

C语言是所谓的“小内核”语言,就其语言本身来说很小(不多的关键字,程序流程控制,数据类型等);所以,C语言内核开发出来之后, Dennis Ritchie 和 Brian Kernighan 就用C本身重写了 90% 以上的 UNIX 系统函数,并且把其中最常用的部分独立出来,形成头文件和对应的 LIBRARY,C run-time library 就是这样形成的。

随后,随着C语言的流行,各个C编译器的生产商/个体/团体都遵循老的传统,在不同平台上都有相对应的 Standard Library,但大部分实现都是与各个平台有关的。由于各个C编译器对C的支持和理解有很多分歧和微妙的差别,所以就有了ANSI C;ANSI C(主观意图上)详细的规定了 C 语言各个要素的具体含义和编译器实现要求,引进了新的函数声明方式,同时订立了 Standard Library 的标准形式。所以C运行时库由编译器生产商提供。至于由其他厂商/个人/团体提供的头文件和库函数,应当称为第三方 C 运行库(Third party C run-time libraries)。

C Run-Time Library里面含有初始化代码,还有错误处理代码(例如divide by zero处理)。你写的程序可以没有 math库,程序照样运行,只是不能处理复杂的数学运算,不过如果没有了C Run-Time Library,main()就不会被调用,exit()也不能被响应。因为C Run-Time Library包含了C程序运行的最基本和最常用的函数。

2. Standard C++ Library

到了 C++ 世界里,有另外一个概念:Standard C++ Library,它包括了上面所说的C Run-Time Library和STL。包含C Run-Time Library的原因很明显,C++ 是 C 的超集,没有理由再重新来一个 C ++ run-time library。VC针对C++ 加入的Standard C++ Library主要包括:LIBCP.LIB, LIBCPMT.LIB和 MSVCPRT.LIB。

二、Microsoft的C/C++

1. Windows中的CRT

CRT原先是指Microsoft开发的C Runtime Library,用于操作系统的开发及运行。后来在此基础上开发了C++ Runtime Library,所以现在CRT是指Microsoft开发的C/C++ Runtime Library。在VC的CRT/SRC目录下,可以看到CRT的源码,不仅有C的,也有C++的。

CRT原先的目的就是支持操作系统的运行。因为Windows操作系统除汇编部分外,都是用C/C++编写的,所以内核及许多关键服务都在CRT上运行(它们都采用dll技术动态链接)。此外,用 VC编写的C/C++程序也用到它们(可以动态链接,也可以静态链接,前者运行时需要系统中已安装CRT的dll,后者不需要)。可以说,CRT就是 Microsoft编写Windows时使用的低层类库。然后,它又被当作C++标准库的一个实现包含在了VC系列中;我们在VC中使用的C++标准库,其实就是CRT的一个真子集(少了C++标准所不包含的代码,特别是大量的低层C代码)

C++标准,是C++的通用语言规范,指导所有C ++使用者。而CRT的其中一部分可以看作是Microsoft开发的一个C++标准库实现(其实也确实如此,Microsoft在开发CRT时,参考了正在标准化过程中的C++语言规范)。它与C++标准有一定的差距,部分原因是,在C++没有完成标准化之前,CRT已经开发并投入使用了。为了向下兼容以前的Windows代码,早期的CRT与C++标准总有一定的差距。但是CRT确实在不断的改进中。VC6带的CRT与C++标准还有比较大的差距,而 VC8的几乎完全符合C++标准了。

2. Windows中的CRT与Windows API

至于CRT与WINDOWS API的关系,与许多人理解的相反,WINDOWS API作为Windows的一部份,是在CRT的基础上开发的。你可以将Windows(及其API)看作一个项目,而这个项目使用的语言是汇编/C/C ++,使用的类库就是CRT。所以,离开CRT,Windows API也无法使用的。

在编写操作系统时,你需要一个合适的低层库,以便完成一些基本的、多次重复的工作。于是,就有了CRT。在最低层的时候,根本连DLL这个概念都没有的,所以CRT的源代码只能做成lib,被静态链接。然后,随着Windows越做越复杂,Microsoft提出了API的概念,它提供Windows开发者一组接口,可以直接操作Windows,这就是Windows API了。当然,Windows API也是在CRT之上编写的。

接着,Microsoft想给予C/C++程序员以足够的支持,除了原始CRT之外,还要增加在Windows平台上编程所特有的东西,如thread等等。这些东西都是和平台相关的,只能建立在Windows API上。而这些新增内容,也被放进了CRT中。此时,CRT不仅仅包含最低层平台无关的代码,还包括平台相关的部分。如你调用CRT的 _beginthread,其实内部调用了Windows API的CreateThread。加入这些东西后,CRT仍然被用作编写操作系统;但是显然,那些调用了Windows API的部分已经失去移值性了。

然后,CRT被封装成产品,随编译器一起发布。此时CRT产品的LIB和DLL都是Windows格式的,你不能在Windows以外的平台上使用EXE或DLL吧,这就是CRT和CRT产品的区别。Windows API的产品,或是Windows的其他许多组成部分也是一些LIB/DLL文件,这些都是表面的东西,是与Windows绑定在一起的。但是,如果你认为是先有Windows或Windows API,才有CRT的,那你就本末倒置了。除非你对CRT的定义就是那些LIB/DLL产品,而不包括用来产生它们的代码。

当然,CRT的一些组成部分也调用了Windows API。这可能就是有人认为CRT是建立的Windows API基础上的原因。但是实际上,这一部分剥离CRT没有任何的问题。只不过Microsoft将在Windows平台上可以使用的C/C++低层库都加入到CRT中。因此,CRT中很大一部分是操作系统平台无关的(原始的CRT),是开发Windows本身及其上一切的基础。它们也可以作为一个C/C+ +库在其他操作系统平台上使用。还有一部分,则是和Windows紧密绑定的,调用Windows API来实现的,可以看作扩展的CRT。之所以将这两部分放在一起,是因为它们都是开发Windows操作系统所需要的,也因为它们也都是Windows 平台上的C/C++程序员所需要的。这种复杂关系是Microsoft的人为因素造成的,不能因此认为CRT是建立在Windows或Windows API基础上的。

综上,CRT(Microsoft's C/C++ Runtime Library)的一个真子集(主要是C++ Runtime Library)是一个符合(或至少是企图符合)C++标准的C++库。而Windows API(以及Windows的其他许多部分)都是在CRT的基础上开发的。

最后再说一句,C++当然不是Microsoft的专利。但是Microsoft选择了C++,并取得了成功,这是肯定的了:象CRT,象VC,象Windows,象Office,象 SQL Server等等。这一方面说明了C++的优势,一方面也是Microsoft自身的因素在起作用。然后,它当然要紧抓C++的大旗,大力宣扬它自己的C++,并排斥其他的C++。这就是帝国的“风范”了。所以对Microsoft,总是即恨且爱,总希望哪天它会良心发现——当然这只是幻想罢了。不过,肯定该肯定的,否定该否定的,总是应该的。但就产品而言,Microsoft不是最好的,但大多都是最成功的,在看到它的不足的同时,也要看到它的优点。存在的即使不是合理的,也一定有它的合理性。所以,不能简单用一两句话评价Microsoft及它的成功。惟有一点是可以肯定的,它决定选择C ++,真是太英明了!

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1)运行时库就是 C run-time library,是 C 而非 C++ 语言世界的概念:取这个名字就是因为你的 C 程序运行时需要这些库中的函数.

2)C 语言是所谓的“小内核”语言,就其语言本身来说很小(不多的关键字,程序流程控制,数据类型等);所以,C 语言内核开发出来之后, Dennis Ritchie 和 Brian Kernighan 就用 C 本身重写了 90% 以上的 UNIX 系统函数,并且把其中最常用的部分独立出来,形成头文件和对应的 LIBRARY,C run-time library 就是这样形成的。

3)随后,随着 C 语言的流行,各个 C 编译器的生产商/个体/团体都遵循老的传统,在不同平台上都有相对应的 Standard Library,但大部分实现都是与各个平台有关的。由于各个 C 编译器对 C 的支持和理解有很多分歧和微妙的差别,所以就有了 ANSI C;ANSI C (主观意图上)详细的规定了 C 语言各个要素的具体含义和编译器实现要求,引进了新的函数声明方式,同时订立了 Standard Library 的标准形式。所以C运行时库由编译器生产商提供。至于由其他厂商/个人/团体提供的头文件和库函数,应当称为第三方 C 运行库(Third party C run-time libraries)。

4)C run-time library里面含有初始化代码,还有错误处理代码(例如divide by zero处理)。你写的程序可以没有 math库,程序照样运行,只是不能处理复杂的数学运算,不过如果没有了C run-time库,main()就不会被调用,exit()也不能被响应。因为C run-time library包含了C程序运行的最基本和最常用的函数。

5)到了 C++ 世界里,有另外一个概念:Standard C++ Library,它包括了上面所说的 C run- time library 和 STL。包含 C run-time library 的原因很明显,C++ 是 C 的超集,没有理由再重新来一个 C ++ run-time library. VC针对C++ 加入的Standard C++ Library主要包括:LIBCP.LIB, LIBCPMT.LIB和 MSVCPRT.LIB

6)Windows环境下,VC提供的 C run-time library又分为动态运行时库和静态运行时库。
动态运行时库主要是DLL库文件msvcrt.dll(or MSVCRTD.DLL for debug build),对应的Import library文件是MSVCRT.LIB(MSVCRTD.LIB for debug build)

静态运行时库(release版)对应的主要文件是:
LIBC.LIB (Single thread static library, retail version)
LIBCMT.LIB (Multithread static library, retail version)
msvcrt.dll提供几千个C函数,即使是像printf这么低级的函数都在msvcrt.dll里。其实你的程序运行时,很大一部分时间时在这些运行库里运行。在你的程序(release版)被编译时,VC会根据你的编译选项(单线程、多线程或DLL)自动将相应的运行时库文件 (libc.lib,libcmt.lib或Import library msvcrt.lib)链接进来。

编译时到底哪个C run-time library联入你的程序取决于编译选项:
/MD, /ML, /MT, /LD (Use Run-Time Library)

你可以VC中通过以下方法设置选择哪个C run-time library联入你的程序:
To find these options in the development environment, click Settings on the Project menu. Then click the C/C++ tab, and click Code Generation in the Category box. See the Use Run-Time Library drop-down box.
从程序可移植性考虑,如果两函数都可完成一种功能,选运行时库函数好,因为各个 C 编译器的生产商对标准C Run-time library提供了统一的支持.

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