COM 编码做法

项目
06/13/2023

本主题介绍使 COM 代码更加有效和可靠的方法。

__uuidof运算符

生成程序时，可能会收到类似于以下内容的链接器错误：

unresolved external symbol "struct _GUID const IID_IDrawable"

此错误意味着使用外部链接声明了 GUID 常量 (外部) ，并且链接器找不到该常量的定义。 GUID 常量的值通常从静态库文件导出。如果使用 Microsoft Visual C++，则无需使用 __uuidof 运算符链接静态库。此运算符是 Microsoft 语言扩展。它从表达式返回 GUID 值。表达式可以是接口类型名称、类名或接口指针。使用 __uuidof，可以按如下所示创建 Common Item Dialog 对象：

IFileOpenDialog *pFileOpen;
hr = CoCreateInstance(__uuidof(FileOpenDialog), NULL, CLSCTX_ALL, 
    __uuidof(pFileOpen), reinterpret_cast<void**>(&pFileOpen));

编译器从标头中提取 GUID 值，因此无需库导出。

注意

GUID 值通过在标头中声明 __declspec(uuid( ... )) 来与类型名称相关联。有关详细信息，请参阅 Visual C++ 文档中 __declspec 文档。

IID_PPV_ARGS宏

我们发现 CoCreateInstance 和 QueryInterface 都需要将最终参数强制转换为 void** 类型。这会产生类型不匹配的可能性。考虑以下代码片断：

// Wrong!

IFileOpenDialog *pFileOpen;

hr = CoCreateInstance(
    __uuidof(FileOpenDialog), 
    NULL, 
    CLSCTX_ALL, 
    __uuidof(IFileDialogCustomize),       // The IID does not match the pointer type!
    reinterpret_cast<void**>(&pFileOpen)  // Coerce to void**.
    );

此代码请求 IFileDialogCustomize 接口，但传入 IFileOpenDialog 指针。 reinterpret_cast表达式绕过 C++ 类型系统，因此编译器不会捕获此错误。在最佳情况下，如果对象未实现请求的接口，则调用只会失败。在最坏的情况下，函数会成功，并且指针不匹配。换句话说，指针类型与内存中的实际 vtable 不匹配。正如你所能想象的，此时没有什么好事可以发生。

注意

vtable (虚拟方法表) 是函数指针表。 vtable 是 COM 在运行时将方法调用绑定到其实现的方式。并非巧合的是，vtable 是大多数 C++ 编译器实现虚拟方法的方式。

IID_PPV_ARGS宏有助于避免此类错误。若要使用此宏，请替换以下代码：

__uuidof(IFileDialogCustomize), reinterpret_cast<void**>(&pFileOpen)

替换为以下内容：

IID_PPV_ARGS(&pFileOpen)

宏会自动插入 __uuidof(IFileOpenDialog) 接口标识符，因此保证它与指针类型匹配。下面是修改后的 (和正确的) 代码：

// Right.
IFileOpenDialog *pFileOpen;
hr = CoCreateInstance(__uuidof(FileOpenDialog), NULL, CLSCTX_ALL, 
    IID_PPV_ARGS(&pFileOpen));

可以将同一个宏与 QueryInterface 配合使用：

IFileDialogCustomize *pCustom;
hr = pFileOpen->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&pCustom));

SafeRelease 模式

引用计数是编程中基本容易但又乏味的事情之一，这很容易出错。典型错误包括：

使用完接口指针后，无法释放它。此类 bug 将导致程序泄漏内存和其他资源，因为对象不会被销毁。
使用无效指针调用 Release 。例如，如果从未创建过对象，则可能发生此错误。此类 bug 可能会导致程序崩溃。
调用 Release 后取消引用接口指针。此 bug 可能会导致程序崩溃。更糟的是，它可能会导致程序在以后随机崩溃，从而难以跟踪原始错误。

避免这些 bug 的一种方法是通过安全释放指针的函数调用 Release 。以下代码演示了一个执行此操作的函数：

template <class T> void SafeRelease(T **ppT)
{
    if (*ppT)
    {
        (*ppT)->Release();
        *ppT = NULL;
    }
}

此函数采用 COM 接口指针作为参数，并执行以下操作：

检查指针是否为 NULL。
如果指针不是 NULL，则调用 Release。
将指针设置为 NULL。

下面是如何使用 SafeRelease的示例：

void UseSafeRelease()
{
    IFileOpenDialog *pFileOpen = NULL;

    HRESULT hr = CoCreateInstance(__uuidof(FileOpenDialog), NULL, 
        CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_PPV_ARGS(&pFileOpen));
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        // Use the object.
    }
    SafeRelease(&pFileOpen);
}

如果 CoCreateInstance 成功，则对的 SafeRelease 调用将释放指针。如果 CoCreateInstance 失败， pFileOpen 将保持 NULL。函数 SafeRelease 会检查此情况，并跳过对 Release 的调用。

也可以安全地在同一指针上多次调用 SafeRelease ，如下所示：

// Redundant, but OK.
SafeRelease(&pFileOpen);
SafeRelease(&pFileOpen);

COM 智能指针

函数 SafeRelease 很有用，但需要记住两件事：

初始化指向 NULL 的每个接口指针。
在每个指针超出范围之前调用 SafeRelease 。

作为一名 C++ 程序员，你可能认为不必记住其中任一项。毕竟，这就是 C++ 具有构造函数和析构函数的原因。最好有一个类来包装基础接口指针并自动初始化和释放指针。换句话说，我们需要如下所示的内容：

// Warning: This example is not complete.

template <class T>
class SmartPointer
{
    T* ptr;

 public:
    SmartPointer(T *p) : ptr(p) { }
    ~SmartPointer()
    {
        if (ptr) { ptr->Release(); }
    }
};

此处显示的类定义不完整，无法如图所示使用。至少需要定义复制构造函数、赋值运算符和访问基础 COM 指针的方法。幸运的是，无需执行任何此工作，因为 Microsoft Visual Studio 已提供智能指针类作为活动模板库 (ATL) 的一部分。

ATL 智能指针类名为 CComPtr。 (还有一个 CComQIPtr 类，此处未讨论此类。) 此处为使用 CComPtr 重写的打开对话框示例。

#include <windows.h>
#include <shobjidl.h> 
#include <atlbase.h> // Contains the declaration of CComPtr.

int WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, PWSTR pCmdLine, int nCmdShow)
{
    HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, COINIT_APARTMENTTHREADED | 
        COINIT_DISABLE_OLE1DDE);
    if (SUCCEEDED(hr))
    {
        CComPtr<IFileOpenDialog> pFileOpen;

        // Create the FileOpenDialog object.
        hr = pFileOpen.CoCreateInstance(__uuidof(FileOpenDialog));
        if (SUCCEEDED(hr))
        {
            // Show the Open dialog box.
            hr = pFileOpen->Show(NULL);

            // Get the file name from the dialog box.
            if (SUCCEEDED(hr))
            {
                CComPtr<IShellItem> pItem;
                hr = pFileOpen->GetResult(&pItem);
                if (SUCCEEDED(hr))
                {
                    PWSTR pszFilePath;
                    hr = pItem->GetDisplayName(SIGDN_FILESYSPATH, &pszFilePath);

                    // Display the file name to the user.
                    if (SUCCEEDED(hr))
                    {
                        MessageBox(NULL, pszFilePath, L"File Path", MB_OK);
                        CoTaskMemFree(pszFilePath);
                    }
                }

                // pItem goes out of scope.
            }

            // pFileOpen goes out of scope.
        }
        CoUninitialize();
    }
    return 0;
}

此代码与原始示例之间的main区别在于此版本不显式调用 Release。当 CComPtr 实例超出范围时，析构函数在基础指针上调用 Release 。

CComPtr 是类模板。模板参数是 COM 接口类型。在内部， CComPtr 保存该类型的指针。 CComPtr 重写 operator -> () 和 运算符& () ，使类的行为类似于基础指针。例如，以下代码等效于直接调用 IFileOpenDialog：：Show 方法：

hr = pFileOpen->Show(NULL);

CComPtr 还定义了 CComPtr：：CoCreateInstance 方法，该方法使用一些默认参数值调用 COM CoCreateInstance 函数。唯一必需的参数是类标识符，如以下示例所示：

hr = pFileOpen.CoCreateInstance(__uuidof(FileOpenDialog));

CComPtr：：CoCreateInstance 方法纯粹出于方便起见提供;如果愿意，仍可以调用 COM CoCreateInstance 函数。

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