COM技术初探(一)
来源:互联网 发布:如何看待网络ip剧改编 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 09:07
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一、COM是一个更好的C++
1、COM 是什么
Don Box 说"COM IS LOVE"。COM 的全称是 Component Object Model 组件对象模型。
2、从 C++ 到 DLL 再到 COM
2.1 C++
如某一软件厂商发布一个类库(CMath四则运算),此时类库的可执行代码将成为客户应用中不可分割的一部分。假设此类库的所产生的机器码在目标可执行文件中占有4MB的空间。当三个应用程序都使用CMath库时,那么每个可执行文件都包含4MB的类库代码(见图1.1)。当三个应用程序共同运行时,他们将会占用12MB的虚拟内存。问题还远不于此。一旦类库厂商发现CMath类库有一个缺陷后,发布一个新的类库,此时需要要求所有运用此类库的应用程序。此外别无他法了。
图1.1 CMath 的三个客户
2.2 DLL
解决上面问题的一个技术是将CMath类做成动态链接库(DLL ,Dynamic Link Library)的形式封装起来 。
在使用这项技术的时候,CMath的所有方法都将被加到 CMath dll 的引出表(export list)中,而且链接器将会产生一个引入库(import library)。这个库暴露了CMath的方法成员的符号 。当客户链接引入库时,有一些存根会被引入到可执行文件中,它在运行时通知装载器动态装载 CMath Dll。
当 CMath 位于dll中时,他的运行模型见图1.2
图1.2 CMath引入库
2.3 COM
"简单地把C++类定义从dll中引出来"这种方案并不能提供合理的二进制组件结构。因为C++类那既是接口也是实现。这里需要把接口从实现中分离出来才能提供二进制组件结构。此时需要有二个C++类,一个作为接口类另一个作为实现类。让我们开始COM之旅吧。
二、COM基础
1、 COM基本知识
1.1 返回值HRESULT
COM要求所有的方法都会返回一个HRESULT类型的错误号。HRESULT 其实就一个类型定义:
typedef LONG HRESULT;
有关HRESULT的定义见 winerror.h 文件
// Values are 32 bit values layed out as follows://// 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1// 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0// +-+----+-------------------------+---------------------------------+// |S| Res| Facility | Code |// +-+----+-------------------------+---------------------------------+//// where//// S - is the severity code//// 0 - Success// 1 - Error//// Res- is a reserved bit//// Facility - is the facility code//// Code - is the facility''s status code
我们一般下面的宏来判断方法是否成功:
#define SUCCEEDED(hr)(long(hr)>=0)#define FAILED(hr)(long(hr)<0)
1.2 初识 IDL
每个标准的COM组件都需要一个接口定义文件,文件的扩展名为IDL。让我们看IUnknow接口的定义文件是怎样的。
[ local, object, uuid(00000000-0000-0000-C000-000000000046), pointer_default(unique)]interface IUnknown{ typedef [unique] IUnknown *LPUNKNOWN;cpp_quote("//////////////////////////////////////////////////////////////////")cpp_quote("// IID_IUnknown and all other system IIDs are provided in UUID.LIB")cpp_quote("// Link that library in with your proxies, clients and servers")cpp_quote("//////////////////////////////////////////////////////////////////") HRESULT QueryInterface( [in] REFIID riid, [out, iid_is(riid)] void **ppvObject); ULONG AddRef(); ULONG Release();}[local]属性禁止产生网络代码。[object]属性是表明定义的是一个COM接口,而不是DEC风格的接口。[uuid]属性给接口一个GUID。[unique]属性表明null(空)指针为一个合法的参数值。[pointer_defaul]属性所有的内嵌指针指定一个默认指针属性typedef [unique] IUnknown *LPUNKNOWN;这是一个类型定义cpp_quote这个比较有趣,这是一个在idl文件写注解的方法。这些注解将保存到***.h和***_i.c文件中[in]表示这个参数是入参[out]表示这个参数是出参[iid_is(riid)]表示这个参数需要前一个的riid 参数。
注意:所有具有out属性的参数都需要是指针类型。
1.3 IUnkown接口
在整个例子除了IUnkown这个东西,其他应该不会感到陌生吧!COM要求(最基本的要求)所有的接口都需要从IUnknown接口直接或间接继承,所以IUnknown接口有"万恶之源"之称。
IUnkown接口定义了三个方法。
HRESULT QueryInterface([in] REFIID riid,[out] void **ppv);ULONG AddRef();ULONG Release();
其中 AddReft() 和Release()负责对象引用计数用的,而 QueryInterface()方法是用于查询所实现接口用的。每当COM组件被引用一次就应调用一次AddRef()方法。而当客户端在释放COM组件的某个接口时就需要调用Release()方法。
这里所讲的请在下面的例子仔细体会。
2、一个比较简单的COM
此例子共有四个文件组成:
2.1 interface.h 文件
#ifndef INTERFACE_H#define INTERFACE_H#include <unknwn.h>//{7C8027EA-A4ED-467c-B17E-1B51CE74AF57}static const GUID IID_ISimpleMath = { 0x7c8027ea, 0xa4ed, 0x467c, { 0xb1, 0x7e, 0x1b, 0x51, 0xce, 0x74, 0xaf, 0x57 } };//{CA3B37EA-E44A-49b8-9729-6E9222CAE84F}static const GUID IID_IAdvancedMath = { 0xca3b37ea, 0xe44a, 0x49b8, { 0x97, 0x29, 0x6e, 0x92, 0x22, 0xca, 0xe8, 0x4f } };interface ISimpleMath : public IUnknown{public:virtual int Add(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Subtract(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Multiply(int nOp1, int nOp2) = 0;virtual int Divide(int nOp1, int nOp2) = 0;};interface IAdvancedMath : public IUnknown{public:virtual int Factorial(int nOp1) = 0;virtual int Fabonacci(int nOp1) = 0;};#endif
此文件首先 #include <unknwn.h> 将 IUnknown 接口定义文件包括进来。
接下来定义了两个接口,GUID(Globally Unique Identifier全局唯一标识符)它能保证时间及空间上的唯一。
ISmipleMath接口里定义了四个方法,而IAdvancedMath接口里定义了二个方法。这些方法都是虚函数,而整个 ISmipleMath 与 IAdvancedMath 抽象类就作为二进制的接口。
2.2 math.h文件
#include "interface.h"class CMath : public ISimpleMath, public IAdvancedMath{private:ULONG m_cRef;private:int calcFactorial(int nOp);int calcFabonacci(int nOp);public://IUnknown MethodSTDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid, void **ppv);STDMETHOD_(ULONG, AddRef)();STDMETHOD_(ULONG, Release)();//ISimpleMath Methodint Add(int nOp1, int nOp2);int Subtract(int nOp1, int nOp2);int Multiply(int nOp1, int nOp2);int Divide(int nOp1, int nOp2);//IAdvancedMath Methodint Factorial(int nOp);int Fabonacci(int nOp);};
此类为实现类,他实现了ISmipleMath和IAdvancedMath两个接口类(当然也可以只实现一个接口类)。
请注意:m_cRef 是用来对象计数用的。当 m_cRef 为0组件对象应该自动删除。
2.3 math.cpp文件
#include "interface.h"#include "math.h"STDMETHODIMP CMath::QueryInterface(REFIID riid, void **ppv){//这里这是实现dynamic_cast的功能,但由于dynamic_cast与编译器相关。if(riid == IID_ISimpleMath)*ppv = static_cast(this);else if(riid == IID_IAdvancedMath)*ppv = static_cast (this);else if(riid == IID_IUnknown)*ppv = static_cast (this);else {*ppv = 0;return E_NOINTERFACE;}reinterpret_cast (*ppv)->AddRef();//这里要这样是因为引用计数是针对组件的return S_OK;}STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::AddRef(){return ++m_cRef;}STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::Release(){ULONG res = --m_cRef;// 使用临时变量把修改后的引用计数值缓存起来if(res == 0)// 因为在对象已经销毁后再引用这个对象的数据将是非法的delete this;return res;}int CMath::Add(int nOp1, int nOp2){return nOp1+nOp2;}int CMath::Subtract(int nOp1, int nOp2){return nOp1 - nOp2;}int CMath::Multiply(int nOp1, int nOp2){return nOp1 * nOp2;}int CMath::Divide(int nOp1, int nOp2){return nOp1 / nOp2;}int CMath::calcFactorial(int nOp){if(nOp <= 1)return 1;return nOp * calcFactorial(nOp - 1);}int CMath::Factorial(int nOp){return calcFactorial(nOp);}int CMath::calcFabonacci(int nOp){if(nOp <= 1)return 1;return calcFabonacci(nOp - 1) + calcFabonacci(nOp - 2);}int CMath::Fabonacci(int nOp){return calcFabonacci(nOp);} CMath::CMath(){m_cRef=0;}
此文件是CMath类定义文件。
2.4 simple.cpp文件
#include "math.h"#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, char* argv[]){ISimpleMath *pSimpleMath = NULL;//声明接口指针IAdvancedMath *pAdvMath = NULL;//创建对象实例,我们暂时这样创建对象实例,COM有创建对象实例的机制CMath *pMath = new CMath; //查询对象实现的接口ISimpleMathpMath->QueryInterface(IID_ISimpleMath, (void **)&pSimpleMath);if(pSimpleMath)cout << "10 + 4 = " << pSimpleMath->Add(10, 4) << endl; //查询对象实现的接口IAdvancedMathpSimpleMath->QueryInterface(IID_IAdvancedMath, (void **)&pAdvMath);if(pAdvMath)cout << "10 Fabonacci is " << pAdvMath->Fabonacci(10) << endl;pAdvMath->Release();pSimpleMath->Release();return 0;}
此文件相当于客户端的代码,首先创建一个CMath对象,再根据此对象去查询所需要的接口,如果正确得到所需接口指针,再调用接口的方法,最后再将接口的释放掉。
2.5 Math组件的二进制结构图
图1.3 Math组件二进制结构图
2.6 小结
此例子从严格意义上来并不是真正的COM组件(他不是dll),但他已符合COM的最小要求(实现IUnknown接口)。接下来我们来做一COM dll(但还不用ATL)。
(待续)
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