Programming 版 (精华区)

发信人: lofe ()感激生活(), 信区: Programming
标  题: 组件、COM和ATL（3）
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Sep  3 08:04:28 2000), 转信

发信人: kywu (太阳星辰), 信区: VisualC
标  题: 组件、COM 和 ATL(3)
发信站: BBS 水木清华站 (Mon Mar 22 13:12:39 1999) WWW-POST

第三部分：获取对象和接口
在第二部分，我们讨论了 COM 中两个非常基本的概念：对象和接口。我们还演示了一个
对象如何实现多个接口。最后，我们讨论了 COM 方法程序调用的本质，并且认识到它们
与 C++ 虚函数的调用方式相同。（但是，我们也注意到，您可以在任何支持函数指针数
组的指针的语言中（或者通过调用汇编语言来支持）调用 COM 的方法程序。）

有关 COM 的详细讨论：对象的创建和破坏；获得接口指针
但是，您可能会发现这些讨论有些不能令人满意：我们从来没有讨论如何创建对象，也没
有讨论如何获得接口指针，以调用对象接口的方法程序。而且，我们从来没有讨论如何删
除您不再需要的对象，或者如何切换接口。

医生将在本周的讨论中涉及这些主题。但是，首先，我们需要稍微整理一下思路。您是否
有过这样的经历：想要解释什么，但是突然想起来您忘记了一些重要的东西。现在就是这
种情况，医生忘记的事情是，为了创建对象，需要有一种能引用它们的方法，还要有一种
能明确定义接口的方法。所以，我们先讨论被遗忘的东西，然后再涉及我们真正感兴趣的
内容。（而且，这也是为什么这次的栏目这么长，并且这么晚与大家见面。）

COM 中的标识符
如果您考虑得比较超前，您会知道，我们需要一些标识符来表示 COM 世界中的各种实体
。首先，对象类型（或称“类”）需要一个标识符。其次，各接口也需要标识符。但是，
我们应该用什么作为标识符呢？32 位整数？64 位整数？我们可以用它们作标识符。但是
有一个问题：在所有的计算机上，标识符都必须是独一无二的，因为无法知道会在什么计
算机上安装组件。对象和接口需要在所有的计算机上都使用相同的标识符，这样才能使任
何客户程序都可以使用该组件。另外，不能有其他对象或接口使用这个标识符，不管其他
对象或接口来自何处。也就是说，这些标识符必须是全球唯一的。

幸运的是，创建这种标识符的算法和数据格式是存在的。通过使用计算机的唯一网络卡
ID、当前时间和其他数据，一个称为 GUIDGEN.EXE 的程序就可以创建这种标识符，称为
GUID（全球唯一标识符）。GUID 是按 16 字节（128 位）结构存储的，这样就可以有
2128 个可能的 GUID。但是，不要担心会用完所有的 GUID：虽然医生不知道整个宇宙中
的原子的确切数目，即使搜索了 Web 也未能找到答案，但是他相信那个数目一定比
2128 少得多。所以，GUID 不会缺乏，也没必要保留 GUID，不用理会 COM 从业者的玩笑
。

在 C++ 中，COM 头文件为 GUID 定义了数据类型，即 CLSID（类标识符 GUID）和 IID（
接口标识符 GUID）。由于这些 16 字节结构有些大，因而不能按值传递，所以当传递
GUID 时，需要使用 REFCLSID 和 REFIID 作为参数的数据类型。您需要为每个对象类型
创建一个 CLSID，为每个自定义接口创建一个 IID。

标准接口
COM 定义了大量的标准接口及其相关的 IID。例如，所有接口的母辈 IUnknown 的 IID
是 "00000000-0000-0000-c000-000000000046"（连字符是书写 GUID 的标准方式）。这
个 IID 是由 COM 定义的，您永远也不必直接引用它；而应使用 IID_IUnknown 常量，这
是在头文件中定义的。

IUnknown 接口有三个函数：

HRESULT QueryInterface(REFIID riid, void **ppvObject);
ULONG AddRef();
ULONG Release();

稍后我们将详细讨论这些函数的功用。

使用标准接口可以完成大量 COM 编程工作——其中的大部分工作就是提供标准接口的实
现细节，这样，其他的 COM 客户程序和对象就可以使用您的对象了。

顺便说一句，在 COM 中用到了一些宏，以说明函数的返回值和调用约定。几乎所有的
COM 方法程序都返回一个 HRESULT 类型的量，所以 STDMETHODIMP 宏就采用这种类型。
STDMETHODIMP_() 宏带有一个参数——方法程序的返回类型。（只有当您使用纯虚函数定
义接口时，才会用到 STDMETHOD 宏——并且将由 IDL 编译器为您编写代码，有关的详细
内容稍后讲解。）

使用这些宏，上面的声明就会是这样：

STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID riid, void **ppvObject);
STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef();
STDMETHODIMP_(ULONG) Release();

以后我们将一直使用这些宏。这样做，就可以容易地将代码移植到其他不同的 COM 平台
（例如 Macintosh 和 Solaris）上。

自定义接口
自定义接口是您创建的接口。您要为这些接口创建您自己的 IID，并且定义您自己的函数
。我们的 IFoo 接口就是一个自定义接口。通过运行我计算机上的 GUID 生成器，我已经
定义了一个 IID，称为 IID_Ifoo（它的值是 "13C0205C-A753-11d1-A52D-0000F8751BA7"
）。

回忆一下，原来的类声明是：

class IFoo {
   virtual void Func1(void) = 0;
   virtual void Func2(int nCount) = 0;
};

我们将略作修改，就将它变成 COM 兼容的：

Interface IFoo : IUnknown {
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Func1(void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Func2(int nCount) = 0;
};

使用上面所说的宏，就变成：

Interface IFoo : IUnknown {
STDMETHOD Func1(void) PURE;
STDMETHOD Func2(int nCount) PURE;
};

"Interface" 并不是 C++ 中的关键字，而是在相应的 COM 头文件中用 #define 定义为
"struct" 的。（回忆一下，在 C++ 中，类和结构是相同的，只是在默认情况下，结构使
用公共继承和访问，而不是私有的。）STDMETHOD 使用 STDMETHODCALLTYPE，它定义为
__stdcall，这表明编译器要为这些函数生成标准的函数调用序列。记住，我们使用这些
宏是因为将我们的代码移植到不同的平台上时，它们的定义会改变。

所有的 COM 函数（几乎毫无例外）都返回一个 HRESULT 类型的错误代码。这个
HRESULT 是一个 32 位的数值，它使用符号位代表成功或失败，其余 31 位中的域表明“
功能”和与功能对应的错误代码，还有一些保留位。通常情况下要返回成功代码 S_OK，
但是如果在方法程序中遇到了问题，也可以返回错误代码——或者是标准的，或者是您自
己构造的。

最后，注意我是从标准 COM 接口 IUnknown 派生出 IFoo 的。这意味着，任何实现
IFoo 的类也需要同时实现 AddRef、Release 和 QueryInterface 这三个函数。另外，在
 IFoo 的虚函数表中，这三个函数的指针将位于 Func1 和 Func2 函数的指针之前。在虚
函数表中有五个函数，而这五个函数都需要实现。所有的 COM 接口都是从 IUnknown 派
生的，所以所有的 COM 接口除包含其他函数外，都包含这三个函数。

MIDL 又怎样？
您不用自己动手编写上面的声明 — 它是由 MIDL 编译器为您生成的。为什么？正如事实
表明的，C++ 不能表达需要在一个接口中表达的所有东西。回忆一下，COM 对象可以是进
程内使用的 DLL，意味着位于相同的地址空间。所以，如果您将某些数据的一个指针传递
到一个进程内服务程序，该服务程序会直接废弃该指针。

但是，也要记住，您的 COM 对象也可以是一个本地（线外）服务程序，位于单独的 EXE
地址空间，甚至可以远程访问。每当您向这样一个对象的 COM 方法程序中传递一个指针
时，都会遇到问题：在任何其他地址空间，该指针都是毫无意义的，有意义的是该指针所
指向的数据。该数据必须复制到其他地址空间—甚至复制回去。这个复制正确数据的过程
称为排队 (marshalling)。谢天谢地，在大多数情况下 COM 为您进行排队。但是，为此
您不仅需要告诉 COM 指针所指数据的类型，您还需要告诉 COM 该指针是如何使用的。例
如，该指针是否指向一个数组？指向一个字符串？该参数只是一个输入参数？是一个输出
参数？还是两者都是？您会看到，无法在 C++ 中表达这些。

所以，我们需要另一种语言，称为 IDL (Interface Definition Language)，以便定义接
口。IDL 很象 C++，但是将方括号中的“属性”添加到与 C++ 类似的代码中。MIDL.EXE
编译您（或 Visual Studio）编写的 IDL 文件，以便生成各种输出。到目前为止，我们
关心的唯一输出是我们的接口的头文件，我们将在我们的代码中包含这个头文件。

在我们的示例中，并没有多少区别，因为我们只是按值传递参数，所以 IDL 代码很眼熟
—主要区别是没有 "virtual" 一词。但是，如果我们创建一个新的接口 IFoo2，除了其
他两个方法程序，还添加了一个方法程序 Func3(int *)，IDL 会是这样：

[ uuid(E312522F-A7B7-11D1-A52E-0000F8751BA7) ]
Interface IFoo2 : IUnknown
{
   HRESULT Func1();
   HRESULT Func2(int in_only);
   HRESULT Func3([in, out] int *inout);
};

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                路漫漫兮，其修远。
                吾将上下而求索。
※ 修改:．haojs 于 Sep  3 08:01:51 修改本文．[FROM: bbs.hit.edu.cn]
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