COM编程快速入门

COM是一种跨应用和语言共享二进制代码的方法。与C++不同，它提倡源代码重用。ATL便是一个很好的例证。源码级重用虽然好，但只能用于C++。它还带来了名字冲突的可能性，更不用说不断拷贝重用代码而导致工程膨胀和臃肿

1.什么是COM

COM是一种跨应用和语言共享二进制代码的方法。与C++不同，它提倡源代码重用。ATL便是一个很好的例证。源码级重用虽然好，但只能用于C++。它还带来了名字冲突的可能性，更不用说不断拷贝重用代码而导致工程膨胀和臃肿。

Windows使用DLLs在二进制级共享代码。这也是Windows程序运行的关键——重用kernel32.dll, user32.dll等。但DLLs是针对C接口而写的，它们只能被C或理解C调用规范的语言使用。由编程语言来负责实现共享代码，而不是由DLLs本身。这样的话DLLs的使用受到限制。

MFC引入了另外一种MFC扩展DLLs二进制共享机制。但它的使用仍受限制——只能在MFC程序中使用。

COM通过定义二进制标准解决了这些问题，即COM明确指出二进制模块（DLLs和EXEs）必须被编译成与指定的结构匹配。这个标准也确切规定了在内存中如何组织COM对象。COM定义的二进制标准还必须独立于任何编程语言（如C++中的命名修饰）。一旦满足了这些条件，就可以轻松地从任何编程语言中存取这些模块。由编译器负责所产生的二进制代码与标准兼容。这样使后来的人就能更容易地使用这些二进制代码。

在内存中，COM对象的这种标准形式在C++虚函数中偶尔用到，所以这就是为什么许多COM代码使用C++的原因。但是记住，编写模块所用的语言是无关的，因为结果二进制代码为所有语言可用。此外，COM不是Win32特有的。

从理论上讲，它可以被移植到Unix或其它操作系统。

但是我好像还从来没有在Windows以外的地方听说过COM。

2.COM所包含的基本元素

接口可以从其它接口继承，这里所说的继承的原理就好像C++中的单继承。接口是不允许多继承的。

coclass（简称组件对象类——component object class）被包含在DLL或EXE中，并且包含着一个或者多个接口的代码。组件对象类（coclasss）实现这些接口。COM对象在内存中表现为组件对象类（coclasss）的一个实例。注意COM“类”和C++“类”是不相同的，尽管常常COM类实现的就是一个C++类。

COM服务器是包含了一个或多个coclass的二进制（DLL或EXE）。

注册（Registration）是创建注册表入口的一个过程，告诉Windows 操作系统COM服务器放在什么位置。取消注册（Unregistration）则相反——从注册表删除这些注册入口。

GUID（globally unique identifier）是个128位的数字。它是一种独立于COM编程语言的标示方法。每一个接口和coclass有一个GUID。因为每一个GUID都是全球唯一的，所以避免了名字冲突（只要你用COM API创建它们）。有时你还会碰到另一个术语UUID（universally unique identifier）。UUIDs和GUIDs在实际使用时的用途是一样的。

类ID或者CLSID是命名coclass的GUID。接口ID或者IID是命名接口的GUID。

在COM中广泛地使用GUID有两个理由：

(1)GUIDs只是简单的数字，任何编程语言都可以对之进行处理。

(2)GUIDs可以在任何机器上被任何人创建，一旦完成创建，它就是唯一的。因此，COM开发人员可以创建自己特有的GUIDs而不会与其它开发人员所创建的GUIDs有冲突。这样就消除了集中授权发布GUIDs的必要。

HRESULT是COM用来返回错误和成功代码的整型数字。除此之外，别无它意，虽然以H作前缀，但没有句柄之意。下文会对它有更多的讨论。

最后，COM库是在你使用COM时与你交互的操作系统的一部分，它常常指的就是COM本身。但是为了避免混淆才分开描述的

3.COM的基本接口----IUnknown

每一个COM接口都派生于IUnknown。

它的原意是如果有一个指向某COM对象的IUnknown指针，就不用知道潜在的对象是什么，因为每个COM对象都实现IUnknown。

IUnknown 有三个方法：

(1)AddRef() – 通知COM对象增加它的引用计数。如果你进行了一次接口指针的拷贝，就必须调用一次这个方法，并且原始的值和拷贝的值两者都要用到。在本文的例子中没有用到AddRef()方法。

(2)Release() – 通知COM对象减少它的引用计数。

(3)QueryInterface() – 从COM对象请求一个接口指针。当coclass实现一个以上的接口时，就要用到这个方法。

当你用CoCreateInstance()创建对象的时候，你得到一个返回的接口指针。如果这个COM对象实现一个以上的接口（不包括IUnknown），你就必须用QueryInterface()方法来获得任何你需要的附加的接口指针。QueryInterface()的原型如下：

1.HRESULT IUnknown::QueryInterface ( REFIID iid, void** ppv );

以下是参数解释：

iid :所请求的接口的IID。

ppv:接口指针的地址，QueryInterface()通过这个参数在成功时返回这个接口。

让我们继续外壳链接的例子。它实现了IShellLink 和IPersistFile接口。如果你已经有一个IShellLink指针，pISL，可以从COM对象请求IPersistFile接口：

HRESULT hr;
IPersistFile* pIPF;
hr = pISL->QueryInterface ( IID_IPersistFile, (void**) &pIPF );

然后使用SUCCEEDED宏检查hr的值以确定QueryInterface()的调用情况，如果成功的话你就可以象使用其它接口指针那样使用新的接口指针，pIPF。但必须记住调用pIPF->Release()通知COM对象已经用完这个接口。

4.COM对象的使用和处理

每一种语言都有其自己处理对象的方式。例如，C++是在栈中创建对象，或者用new动态分配。因为COM必须独立于语言，所以COM库为自己提供对象管理例程。下面是对COM对象管理和C++对象管理所做的一个比较：

(1)创建一个新对象

C++中，用new操作符，或者在栈中创建对象。

COM中，调用COM库中的API。

(2)删除对象

C++中，用delete操作符，或将栈对象踢出。

COM中，所有的对象保持它们自己的引用计数。调用者必须通知对象什么时候用完这个对象。当引用计数为零时，COM对象将自己从内存中释放。

由此可见，对象处理的两个阶段：创建和销毁，缺一不可。当创建COM对象时要通知COM库使用哪一个接口。如果这个对象创建成功，COM库返回所请求接口的指针。然后通过这个指针调用方法，就像使用常规C++对象指针一样。

5.COM对象的创建和删除

(1).COM对象的创建

为了创建COM对象并从这个对象获得接口，须调用COM库的API函数，CoCreateInstance()。其原型如下：

1.HRESULT CoCreateInstance ( REFCLSID rclsid, LPUNKNOWN pUnkOuter, DWORD dwClsContext, REFIID riid, LPVOID*    ppv );

以下是参数解释：

rclsid:coclass的CLSID，例如，可以传递CLSID_ShellLink创建一个COM对象来建立快捷方式。

pUnkOuter :这个参数只用于COM对象的聚合，利用它向现有的coclass添加新方法。参数值为null表示不使用聚合。

dwClsContext :表示所使用COM服务器的种类。本文使用的是最简单的COM服务器，一个进程内（in-process）DLL，所以传递的参数值为 CLSCTX_INPROC_SERVER。注意这里不要随意使用CLSCTX_ALL（在ATL中，它是个缺省值），因为在没有安装 DCOM的 Windows95系统上会导致失败。

riid :请求接口的IID。例如，可以传递IID_IShellLink获得IShellLink接口指针。

ppv :接口指针的地址。COM库通过这个参数返回请求的接口。

当你调用CoCreateInstance()时，它负责在注册表中查找COM服务器的位置，将服务器加载到内存，并创建你所请求的 coclass实例。

以下是一个调用的例子，创建一个CLSID_ShellLink对象的实例并请求指向这个对象IShellLink接口指针。

HRESULT hr_COM;
IShellLink* pISL_COM;
hr_COM = CoCreateInstance ( CLSID_ShellLink, CLSID NULL,  CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IShellLink, (void**)      &pISL );
if ( SUCCEEDED ( hr_COM ) )
{
// 用pISL_COM调用方法
}
else
{
// 不能创建COM对象，hr_COM 为出错代码
}

首先声明一个接受CoCreateInstance()返回值的HRESULT和IShellLink指针。调用CoCreateInstance()来创建新的COM对象。如果hr接受到一个表示成功的代码，则SUCCEEDED宏返回TRUE，否则返回FALSE。FAILED是一个与 SUCCEEDED对应的宏用来检查失败代码。

(2)COM对象的删除

前面说过，你不用释放COM对象，只要告诉它们你已经用完对象。IUnknown是每一个COM对象必须实现的接口，它有一个方法，Release()。调用这个方法通知COM对象你不再需要对象。一旦调用了这个方法之后，就不能再次使用这个接口，因为这个 COM对象可能从此就从内存中消失了。

如果你的应用程序使用许多不同的COM对象，因此在用完某个接口后调用Release()就显得非常重要。如果你不释放接口，这个COM对象（包含代码的 DLLs）将保留在内存中，这会增加不必要的开销。如果你的应用程序要长时间运行，就应该在应用程序处于空闲期间调用 CoFreeUnusedLibraries() API。这个API将卸载任何没有明显引用的COM服务器，因此这也降低了应用程序使用的内存开销。

继续用上面的例子来说明如何使用Release()：

// 像上面一样创建COM 对象后

if ( SUCCEEDED ( hr ) )
{
pISL_COM->Release();
}

6.在COM代码中对字符串的处理

如果你熟悉Unicode 和ANSI，并知道如何对它们进行转换的话，你就可以跳过这一部分，否则还是读一下这一部分的内容。

不管什么时候，只要COM方法返回一个串，这个串都是Unicode串（这里指的是写入COM规范的所有方法）。Unicode是一种字符编码集，类似ASCII，但用两个字节表示一个字符。如果你想更好地控制或操作串的话，应该将它转换成TCHAR类型串。

TCHAR和以_t开头的函数（如_tcscpy()）被设计用来让你用相同的源代码处理Unicode和ANSI串。在大多数情况下编写的代码都是用来处理ANSI串和ANSI WindowsAPIs，所以在下文中，除非另外说明，我所说的字符/串都是指TCHAR类型。你应该熟练掌握TCHAR类型，尤其是当你阅读其他人写的有关代码时，要特别注意TCHAR类型。

当你从某个COM方法返回得到一个Unicode串时，可以用下列几种方法之一将它转换成char类型串：

(1)调用 WideCharToMultiByte() API。

(2)调用CRT 函数wcstombs()。

(3)使用CString 构造器或赋值操作(仅用于MFC )。

(4)使用ATL 串转换宏。

7.COM例子

a:单接口COM对象

WCHAR wszWallpaper [MAX_PATH];
CString strPath;
HRESULT hr;
IActiveDesktop* pIAD;
CoInitialize ( NULL );
hr = CoCreateInstance ( CLSID_ActiveDesktop, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IActiveDesktop, (void**) &pIAD );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
hr = pIAD->GetWallpaper ( wszWallpaper, MAX_PATH, 0 );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
wcout << L"Wallpaper path is:/n " << wszWallpaper << endl << endl;
}
else
{
cout << _T("GetWallpaper() failed.") << endl << endl; } pIAD->Release();
}
else
{
cout << _T("CoCreateInstance() failed.") << endl << endl;
}
｝
CoUninitialize();

在这个例子中，输出/显示Unicode 字符串 wszWallpaper用的是std::wcout。

b:双接口COM对象

CString sWallpaper = wszWallpaper;
ANSI IShellLink* pISL;
IPersistFile* pIPF;
CoInitialize ( NULL );
hr = CoCreateInstance ( CLSID_ShellLink, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IShellLink, (void**) &pISL );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
hr = pISL->SetPath ( sWallpaper );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
hr = pISL->QueryInterface ( IID_IPersistFile, (void**) &pIPF );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
hr = pIPF->Save ( L"C://wallpaper.lnk", FALSE );
pIPF->Release();
}
}
pISL->Release();
}
CoUninitialize();