C/C++运行时库和UCRT系统通用运行时库总结及问题实例分享

目录

1、概述

2、不同版本的Visual Studio对应的运行时库说明

3、在Windbg10.0安装目录中获取UCRT通用运行时库

4、微软官网对UCRT通用运行时库的相关说明

5、使用Visual Studio 2017开发软件初期遇到的UCRT通用运行时库问题

6、如何查看软件依赖了哪些C/C++运行时库?

7、将软件从32位升级到64位后,要使用64位UCRT通用运行时库

8、发布软件时未打包C/C++运行时库的项目问题实例


C++软件异常排查从入门到精通系列教程(专栏文章列表,欢迎订阅,持续更新...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/125529931C/C++基础与进阶(专栏文章,持续更新中...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/category_11931267.htmlVC++常用功能开发汇总(专栏文章列表,欢迎订阅,持续更新...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/124272585C++软件分析工具从入门到精通案例集锦(专栏文章,持续更新中...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/131405795开源组件及数据库技术(专栏文章,持续更新中...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/category_12458859.html网络编程与网络问题分享(专栏文章,持续更新中...)icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/category_2276111.html       大家在开发C++软件的过程中,会时不时遇到这样或那样的C/C++运行时库相关问题。今天结合多年的C++软件开发经验,给大家详细介绍一下C/C++运行时库以及以api-ms-win-开头的UCRT系统通用运行时库,并给出了项目问题分析实例,以供大家借鉴或参考。

1、概述

       使用Visual Studio开发的C++应用程序,在发布时需要将C/C++运行时库一起打包到安装包中,安装时将C/C++运行时库放置到exe主程序的安装目录中。C++应用程序调用的C/C++运行时函数(比如abort、system、strlen、strcpy等)以及C++标准库,都在C/C++运行时库中。C++应用程序依赖这些C/C++运行时库,启动时需要加载这些运行时库。

       为啥要带上C/C++运行时库呢?如果机器上安装了Visual Studio,在安装Visual Studio时会自动将对应版本的运行时库拷贝到系统目录C:\Windows\System32(在64位系统中,32位版本的运行时库会拷贝到C:\Windows\SysWOW64目录中)。如果机器上没有安装Visual Studio,系统目录中一般不会有这些C/C++运行时库,如果此时安装目录中也没有,则程序启动时会因为在系统中找不到这些库而启动失败。

2、不同版本的Visual Studio对应的运行时库说明

        我们代码中调用的很多C/C++基本库函数都位于C/C++运行时库中,比如abort、system、strlen、strcpy等运行时库函数。一般运行时库是以msvcr(C运行时库)或msvcp(C++运行时库)开头的。

       不同版本的Visual Studio携带的C/C++运行时库的名称也不一样,这些运行时库一般要打包到安装程序中,安装时要拷贝到exe主程序的安装目录中。

       对于不同版本的Visual Studio对应的运行时库版本,很多人可能分不清楚,会有疑惑,这里详细给大家介绍一下:(以d结尾的是Debug版本的运行时库)

1)VS2010对应的运行时库文件(对应100版本):msvcp100.dll(msvcp100d.dll)、msvcr100.dll(msvcr100d.dll);
2)VS2012对应的运行时库文件(对应110版本):msvcp110.dll(msvcp110d.dll)、msvcr110.dll(msvcr110d.dll);
3)VS2013对应的运行时库文件(对应120版本):msvcp120.dll(msvcp120d.dll)、msvcr120.dll(msvcr120d.dll);
4)VS2017对应的运行时库文件(对应140版本):msvcp140.dll(msvcp140d.dll)、vcruntime140.dll(vcruntime140d.dll)、u以及UCRT通用运行时库(ucrtbase.dll(ucrtbased.dll)+ 多个以api-ms-win-开头的dll库)。 (VS2017引入了两类新库vcruntime140.dll和UCRT,不再有msvcr140.dll库,只保留了msvcp140.dll库)

       在Visual Studio 2015之前的版本中,C/C++运行时库主要由msvcrXXX.dll和msvcpXXX.dll,其中XXX是对应Visual Studio版本对的数字,如上所示。 在Visual Studio 2015中,C/C++运行时库被分离重构,分离成msvcp、vcruntime和UCRT,在Visual Studio 2015及以后的版本中,均使用这种新的结构。

       UCRT,全称为The Universal CRT,Windows系统通用运行时库,主要由ucrtbase.dll以及api-ms-win-开头的多个dll库,如下所示:

3、在Windbg10.0安装目录中获取UCRT通用运行时库

       使用Visual Studio 2015及以上版本开发的C++应用程序,发布时都要带上这些通用运行时库。这些UCRT通用运行时库可以从Windows SDK中获取。比如可以从安装的Windbg10.0的安装目录中找到这些UCRT通用库,当时Windbg10.0就是使用Windows SDK安装的,所以安装目录中可以找到UCRT运行时库。比如我本机的安装目录:

C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Redist\10.0.17763.0\ucrt\DLLs

在上述路径中可以找到,如下所示:(可以在Windbg安装目录中以api-ms-win为关键字搜索,找到具体的路径

可以将这些路径下的通用运行时库拷贝到项目中,发布版本时要将这些运行时库带上。


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4、微软官网对UCRT通用运行时库的相关说明

       微软官网也有介绍UCRT通用运行时库的相关介绍,直接在Microsoft Learn: Build skills that open doors in your career上搜索UCRT,会搜索到如下结果:

点击“将代码升级到通用 CRT”这一项,进入页面,其链接为:(此处提供英文版本的链接,如果要查看中文,可以在页面底部左下角的语言切换栏切换成中文)
Upgrade your code to the Universal CRTicon-default.png?t=N7T8https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/porting/upgrade-your-code-to-the-universal-crt?view=msvc-170在该网页中可以看到如何获取UCRT运行时库,如下所示:

​5、使用Visual Studio 2017开发软件初期遇到的UCRT通用运行时库问题

        我们项目之前使用Visual Studio 2010开发的,后来因为使用了Visual Studio 2017编译的开源WebRTC库,将Visual Studio升级到了2017版本。最开始并不知道UCRT通用运行时库的存在,在发布版本时没有将这些以api-ms-win-开头的通用运行时库带上,导致在部分机器上启动程序时会报错:

​后来查看腾讯会议、WPS和企业微信等程序的安装目录中均有带上多个以api-ms-win-开头多个dll库:

​估计是这些库是个集合库,使用Visual Studio较高版本开发的C++应用程序在发布时都要打包带上。

       关于如何获取这些以“api-ms-win”开头的dll库,到网上搜索了一下,有人在微软的技术论坛中问过UCRT通用运行时库的问题,如下:

Missing API DLL API STUB Set for Windowsicon-default.png?t=N7T8https://social.technet.microsoft.com/Forums/windows/en-US/327da89c-9d1c-4dca-9371-9771eabc3df9/missing-api-dll-api-stub-set-for-windows?forum=win10itprogeneral评论区中有人回复,可以参照下面这篇文章中的说明
Introducing the Universal CRTicon-default.png?t=N7T8https://devblogs.microsoft.com/cppblog/introducing-the-universal-crt/其中下面一段话讲到了如何去获取the Universal CRT系统通用运行时库,如下所示:

于是这才知道,这些以api-ms-win-开头多个dll库叫做UCRT通用运行时库。

6、如何查看软件依赖了哪些C/C++运行时库?

       当前软件到底依赖了哪些C/C++运行时库,可以直接在开发着的机器上将软件运行起来,然后使用Process Exploer工具查看软件进程加载的dll库列表,就能看到了,比如:

​当然,也可以使用dumpbin工具将软件所有模块的依赖库打印出来,也能找到依赖哪些运行时库。具体如何使用dumpbin查看库依赖关系,可以查看我之前写的文章:

将dumpbin从Visual Studio中抠出来,并使用dumpbin查看exe和dll库的依赖关系icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135483516       如果程序中使用了多个版本的Visual Studio编译的模块,则需要把这些Visual Studio版本对应的运行时库都带上的。比如有些模块是Visual Studio 2010编译出来的,则会依赖msvcr100.dll和msvcp100.dll;有些模块是Visual Studio 2017编译出来的,则会依赖msvcp140.dll和vcruntime140.dll等库。在发布版本时需要将这些依赖的dll库都带上。

       对于以api-ms-win-开头多个dll库UCRT通用运行时库,可以先到官网上搜索Windbg,然后通过Windows SDK去安装Windbg,然后在Windbg的安装路径中就能找到这些通用运行时库,比如我本机的安装目录C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Redist\10.0.17763.0\ucrt\DLLs中可以找到,如下所示:(可以在Windbg安装目录中以api-ms-win为关键字搜索,找到具体的路径)

​7、将软件从32位升级到64位后,要使用64位UCRT通用运行时库

       最近将软件从32位升级到64位,要将打包的运行时库都换成64位的,比如msvcp140.dll、vcruntime140.dll等库路径,可以在开发者的机器上将64位软件运行起来,然后使用Process Explorer工具查看这些库的路径:

到路径中将dll库拷贝到项目中即可。

       但对于以api-ms-win-开头多个UCRT通用运行时库,因为包含了多个dll库,要将所有的dll库都拷贝上,不好使用Process Explorer工具查看,可以到Windbg安装路径中整体拷贝x64版本UCRT即可。比如我本机的安装目录:

C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Redist\10.0.17763.0\ucrt\DLLs

可以在这个路径中找到,如下所示:(可以在Windbg安装目录中以api-ms-win为关键字搜索,找到具体的路径)

​该路径下有x86和x64两个版本,分别对应32位和64位,我们拷贝x64版本即可。

8、发布软件时未打包C/C++运行时库的项目问题实例

       某天同事在调试使用瑞芯微主控CPU芯片的嵌入式设备(嵌入式设备使用的是Android系统)时,需要在PC上使用瑞芯微提供的一个工具软件去远程配置图像质量参数,但这个工具启动时会报错,无法运行,如下所示:

​同事找到我,让我帮他们看看是怎么回事,看能否让这个工具尽快跑起来。经排查,瑞芯微提供的工具软件包没有将依赖的运行时库msvcr120.dll和msvcp120.dll一起带上,如下:

​正好同事的电脑上没有这两个库,所以启动报错。瑞芯微是做硬件芯片的,可能软件这块不专业,这点也可以理解。

       这个问题的详细排查过程,可以查看我之前写的文章:

使用Dependency Walker和Process Explorer排查瑞芯微工具软件RKPQTool.exe启动报错问题icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135229025       另一个与C/C++运行时库相关的实例,可以查看我的文章:

使用Process Explorer和Dependency Walker排查程序启动时缺少ucrtbase.dll等运行时库以及报0xC000007B错误icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/chenlycly/article/details/135483683

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