BSTR使用误区以及隐藏的内存破坏和内存泄漏

BSTR使用误区以及隐藏的内存破坏和内存泄漏

作者：magictong

简介

BSTR的数据结构是什么样子并不是本文讨论的问题，但是却是本文的基础。在解决COM的跨平台编程的问题时，需要定义一种通用的字符串类型，它就这样被发明了，而且它的结构很容易匹配到不同的编程环境中，对于C++程序员来说，要记住的最基本的一点就是分配BSTR结构时，并不是简单的调用new、malloc就可以完成的，而且大部分的字符串相关的API和C库函数也是不能用于处理BSTR的，其实这也是使用BSTR的误区之一，在C++里面，BSTR被简单的define为wchar_t*，这也是容易引起误会的原因之一。

今天注意讨论一下BSTR作为函数的参数、返回值时，调用者和被调用者操作BSTR时扮演的不同角色问题。首先需要注意的时，在必须使用BSTR时尽量使用BSTR的包装类CComBSTR，它会给你额外完成一些资源的管理工作，令你轻松不少，出错的可能性也就大大降低了。

像一个很简单自然的用法：BSTR bstrInfo = L””，其实是错误的（当然如果你说我以后就把bstrInfo完全当成wchar_t*来使用，那我无话可说）。对于一个BSTR变量来说，它只可能是NULL或者正确分配的BSTR指针。

BSTR当成参数和返回使用的基本约定

1、[in\out]参数

譬如函数：void GetChangBSTR(BSTR* pbstrTitle)，在GetChangBSTR函数内部需要先读取pbstrTitle的值使用，然后改变pbstrTitle的值。

这种情况下被调用者（也就是GetChangBSTR）在给pbstrTitle赋新值前，需要先释放pbstrTitle里面原来的值，然后再给pbstrTitle分配上新的值。

而调用者（也就是调用GetChangBSTR的函数），在传参之前需要先给pbstrTitle赋值上正确的值，调用结束之后还需要再释放pbstrTitle的值。

2、[in]参数

譬如函数：void PutText(BSTR bstrText)，在PutText内部仅需读取bstrText的值。

这种情况下被调用者可以随意读取bstrText的值，不需要做其它操作。

而调用者，在传参之前需要先给bstrText赋上正确的值，调用结束后需要释放bstrText的值。

3、[out]参数

譬如函数：void GetText(BSTR* pbstrText)，在GetText内部直接给pbstrText赋值。

这种情况下被调用者直接给pbstrText赋值即可，不需要做其它操作。

而调用者，在传参之前不能给pbstrText赋值，调用结束后需要释放pbstrText的值。

4、返回参数

譬如函数：BSTR GetText()，在GetText内部会返回一个BSTR出来。调用者直接返回一个有效的BSTR即可，而调用者需要释放这个返回的BSTR。

BSTR当成参数和返回使用的误区

1、[in\out]参数

这种情况下，被调用者如果没有给参数赋值，不要释放原始值，因为根据约定调用者还会释放一次，这样会造成多次释放，可能导致内存破坏。

void GetChangBSTR(/*[in\out] */BSTR* pbstrTitle)

{

// using the bs here

DoSomething(*pbstrTitle);

 

if (...)

{

::SysReAllocString(*pbstrTitle, _T("Tecnet"));

}

else

{

::SysFreeString(*pbstrTitle); // 这里的做法是错误的。

}

return;

}

2、[in]参数

被调用者不要对参数进行释放操作，原因和上面相同，调用者还会重复释放一次，可能导致内存破坏。

void PutText(/*[in] */BSTR bstrText)

{

// using the bs here

DoSomething(bstrText);

::SysFreeString(bstrText); // 这里的做法是错误的。

return;

}

3、[out]参数

如果调用者在传参之前给参数赋值，参数传递给被调用者之后，在改变值之前是没有释放操作的，也就是说会有内存泄漏。

void GetText(/*[out] */BSTR* pbstrText)

{

::SysAllocString(*pbstrText, _T("Tecnet"));

return;

}

// use GetText

BSTR bstrText;

::SysAllocString(bstrText, _T("qq"));

GetText(&bstrText);

::SysFreeString(bstrText); // 很不幸，这里实际上只释放了一次

4、返回参数

被调用者不要释放（不管是直接还是间接导致的）返回给调用者的BSTR，因为调用者会释放。

BSTR GetText()

{

BSTR bstrText = ::SysAllocString(bstrText, _T("Tecnet"));

::SysFreeString(bstrText); // 这里释放就悲剧了

return bstrText;

}

// use GetText

BSTR bstrText = GetText(&bstrText);

// use bstrText

DoSome(bstrText); // bstrText已经被释放，使用是有问题的

::SysFreeString(bstrText); // 这就不仅仅是重复释放的问题了

BSTR在类里面使用的误区

1、我想把某个[in]参数BSTR保存到某个类成员变量

这种情况下，直接赋值是不行的，因为外面调用者会释放这个BSTR参数，因此要保存的话，需要类函数自己重新申请一个新的BSTR。

void CSomeClass::SetText(BSTR bs)

{

// m_bstrText是CSomeClass的成员变量

m_bstrText = bs; // 错误做法

m_bstrText = ::SysReAllocString(bs); // 正确做法

}

2、我想传出一个类的BSTR成员变量

同样的道理，因为外面可能在某个时间释放传出的BSTR变量，因此要防止类成员变量被无辜释放，需要生成一个有效的拷贝，再传出。

void CSomeClass::GetText(BSTR& bs)

{

// m_bstrText是CSomeClass的成员变量

bs = m_bstrText; // 错误做法

bs = ::SysAllocString(m_bstrText); // 正确做法

}

BSTR的封装类CComBSTR

微软发现我们使用BSTR有上面的种种不爽，因此决定对其进行封装，很贴心吧！嗯，确实贴心，其中比较好的一个封装就是CComBSTR（很多项目组可能有自己的BSTR封装，但是其实都是大同小异的），这个封装类确实很好用（虽然没有提供CString那么多牛皮的功能），使用很方便，但是，如果我们错误使用也会产生噩梦，而且错误很难查找，我们来点评几个（注意：下面的内容需要对CComBSTR封装的基本原理和提供接口有一定了解，但这些并不是本文要讨论的内容，另外一个封装类是_bstr_t，它是用引用计数来管理的，实现比CComBSTR复杂很多，个人不太建议使用_bstr_t）。

1、被调用者违反out参数使用约定

void GetText(/*[out]*/BSTR& bstrText)

{

CComBSTR bstrT(_T("qqpcmgr"));

// 错误：bstrT会被自动释放，违反了out参数的使用约定

bstrText = (BSTR)bstrT;

return;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 正确的做法，一般来说Detach是效率更好的方法

// 但是如果bstrT本身是一个类成员变量，可能要用Copy

bstrText = bstrT.Copy();

    bstrText = bstrT.Detach();

return;

}

2、调用者违反out参数使用约定

void GetText(/*[out]*/BSTR& bstrText)

{

// ……

}

// use GetText

CComBSTR bstrText(L"qq");

// 内存泄漏，调用GetText前要先清空bstrText

// bstrText.Empty();

GetText(bstrText);

3、看一个隐晦一点的

void GetText(/*[out]*/BSTR& bstrText)

{

// ……

}

// use GetText

CComBSTR bstrText;

BSTR bstrInfo = NULL;

GetText(bstrInfo);

// 如果后面没有显示释放bstrInfo

// 这里就会有内存泄漏，这种混用也是比较危险的

bstrText = bstrInfo;

// 如果你想CComBSTR接管一个BSTR，可以使用

// bstrText.Attach(bstrInfo);

4、重复释放，造成内存破坏

{

CComBSTR bstrText(L"Tencent");

// 因为CComBSTR重载了operator BSTR操作，因此这里是支持的

::SysFreeString(bstrText); // 错误做法，如果你确实想释放，可以调用Empty

}

// 超出bstrText范围，bstrText会被自动释放，可能导致内存破坏

// ……

参考文献

[1] BSTR https://zh.wikipedia.org/zh-cn/BSTR

[2] BSTR_INSIDE http://wenku.baidu.com/view/d577a1c5d5bbfd0a795673b2.html