[转]在COM中使用数组参数-SafeArray
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1 使用SafeArray
SafeArray是VB中的数组存储方式。通过SafeArray，可以在VC++和VB间相互调用。SafeArray也是Automation中的标准数组存储方式。
1.1 SafeArray处理函数
COM提供了一套API用于处理SafeArray。为了保证程序和SafeArray结构无关[1]，程序中建立、读取、更改和释放SafeArray都应该通过这些API进行，而不应该直接读写SafeArray结构。
下面介绍常用的SafeArray处理函数。
1.1.1 建立SafeArray
SAFEARRAY* SafeArrayCreate(
VARTYPE vt,
unsigned int cDims,
SAFEARRRAYBOUND * rgsabound
);
SAFEARRAY SafeArrayCreateEx(
VARTYPE vt,
unsigned int cDims,
SAFEARRRAYBOUND * rgsabound
PVOID pvExtra
);
SAFEARRAY* SafeArrayCreateVector(
VARTYPE vt,
long lLbound,
unsigned int cElements
);
SAFEARRAY* SafeArrayCreateVectorEx(
VARTYPE vt,
long lLbound,
unsigned int cElements,
LPVOID pvExtra
);
SafeArrayCreate于建立多维普通数组。SafeArrayCreateEx用于建立多维自定义类型或接口指针数组。SafeArrayCreateVector用于建立一维普通数组。SafeArrayCreateVectorEx用于建立一维自定义类型或接口指针数组。
1.1.2 释放数组
HRESULT SafeArrayDestroy(
SAFEARRAY * psa
);
SafeArrayDestroy用于释放创建的SafeArray数组。
1.1.3 访问数据
HRESULT SafeArrayAccessData(
SAFEARRAY * psa,
void HUGEP ** ppvData
);
HRESULT SafeArrayUnaccessData(
SAFEARRAY * psa
);
SafeArrayAccessData函数返回数组的指针。而SafeArrayUnaccessData释放通过SafeArrayAccessData所取得的指针。
1.2 SafeArray相关处理
1.2.1 创建SafeArray数组
创建SafeArray可以使用COM提供的四个创建函数之一。所有的创建函数都返回一个SafeArray指针。通过这个指针可以读写SafeArray中的数据。SafeArray使用完后必须释放。
1. SafeArrayCreateVector
SAFEARRAY* SafeArrayCreateVector(
VARTYPE vt,
long lLbound,
unsigned int cElements
);
这个函数用来创建简单类型的一维数组。这个函数有三个参数：vt是数组类型、lLbound是数组下界值（最小下标）和数组长度。vt的取值如下表：
|
vt值 |
类型 |
|
VT_UI1 |
无符号1字节整数(BYTE)数组 |
|
VT_UI2 |
无符号2字节整数(WORD)数组 |
|
VT_UI4 |
无符号4字节整数(DWORD)数组 |
|
VT_UINT |
无符号整数(UINT)数组 |
|
VT_INT |
有符号整数(INT)数组 |
|
VT_I1 |
有符号1字节整数数组 |
|
VT_I2 |
有符号2字节整数数组 |
|
VT_I4 |
有符号4字节整数数组 |
|
VT_R4 |
IEEE 4字节浮点数(float)数组 |
|
VT_R8 |
IEEE 8字节浮点数(double)数组 |
|
VT_CY |
8字节定点数货币值数组 |
|
VT_BSTR |
VB字符串数组 |
|
VT_DECIMAL |
12字节定点数(大数字)数组 |
|
VT_ERROR |
标准错误编号数组 |
|
VT_BOOL |
布尔值数组 |
|
VT_DATE |
日期型数组 |
|
VT_VARIANT |
VB Variant类型数组 |
lLbound是数组的最小下标，可以是取负数。cElements是数组的长度。数组的最大下标的值是最小下标加上数组长度减一。
SafeArrayCreateVector函数返回SafeArray结构的指针。
2. SafeArrayCreateVectorEx
SAFEARRAY* SafeArrayCreateVectorEx(
VARTYPE vt,
long lLbound,
unsigned int cElements,
LPVOID pvExtra
);
这个函数用于创建自定义类型或COM对象的SafeArray数组。和SafeArrayCreateVector类似，SafeArrayCreateVector也有类型、下界和长度的三个参数。SafeArrayCreateVectorEx还增加了一个参数pvExtra。
pvExtra的含义和vt的取值有关。当vt的取值在上表中的时候，pvExtra的取值没有作用。当vt取值VT_RECORD时，SafeArrayCreateVectorEx返回一个自定义类型（结构structure或联合union）的数组。这时，pvExtra必须是一个指向IRecordInfo的指针。
当vt取值是VT_UNKNOWN或VT_DISPATCH时。pvExtra是一个指向IID（接口GUID）的指针。在目前的COM规范中，pvExtra只能是IID_IUnknown和IID_IDispatch。并且必须和vt的取值一致。
a. 创建自定义类型数组
当vt是VT_RECORD时。pvExtra必须是一个IRecordInfo指针。绝大多数情况下，我们从TLB中取得自定义类型的IRecordInfo指针。以下是取得IRecordInfo的代码：
IRecordInfo * pRecordInfo;
hr = GetRecordInfoFromGuids(
LibID,
MajorVer,
MinorVer,
LOCALE_USER_DEFAULT,
TypeGUID,
&pRecordInfo);
上述代码中，LibID是所TLB的GUID，MajorVer和MinorVer分别是TLB的主、次版本号，TypeGUID是自定义结构的GUID。
函数返回的是IRecordInfo接口的指针。
b. 创建COM对象数组
当需要创建COM数组时，可以使用IUnknown指针，也可以用IDispatch指针。如果需要使用其它指针类型，应该使用QueryInterface方法取得，而不能直接在数组中保存。因为SafeArray数组的序列化程序只能处理IUnknown和IDispatch两种指针类型，如果在数组中放其它接口类型的指针，可能在跨套间使用中会出现问题。
1.2.2 读取和写入SafeArray数组。
读写SafeArray数组时。应该使用COM提供的标准API。COM提供了大量函数用于SafeArray数组的操作，本文中仅使用其中的两个函数，SafeArrayAccessData和SafeArrayUnaccessData，和一些辅助用的函数。实际上是用这两个函数就可以进行所有的数组操作了。其它的函数用于对单个元素的操作，由于使用不多，而且效率也不高，所以本文中不进行说明。
1. SafeArrayAccessData
这个函数用于获取SafeArray的数据指针，并锁定SafeArray数组的数据。在取得了数据指针之后，就可以直接访问SafeArray数组中的数据了。
如果数组类型是Type，那么所取得的数据指针实际上就是Type类型的数组的地址。在多维数组的情况下，必须把多个维度的下标转换成一维下标进行访问。
2. SafeArrayUnaccessData
这个函数的作用是对SafeArray数据解锁，解锁后，就不应该继续对数据指针进行读写访问。如果要访问，必须重新获取并锁定数据。
3. 确定数组结构
在访问数组之前，必须知道数组中数据的类型，、维数以及每个维度的下界和长度。COM提供了取得这些数组参数的函数。
取得类型，返回“VT_”开头的类型枚举值：
HRESULT SafeArrayGetVartype (
SAFEARRAY * pSA,
VARTYPE * pVarType);
取得维数，返回数组的维数：
UINT SafeArrayGetDim (
SAFEARRAY * pSA);
取得每个维度的属性，返回指定维数（nDim）的上界和下界（nDim从1开始）：
HRESULT SafeArrayGetLBound (
SAFEARRAY * pSA,
UINT nDim,
long * pLBound);
HRESULT SafeArrayGetUBound (
SAFEARRAY * pSA,
UINT nDim,
long * pUBound);
取得自定义类型接口，对于自定义结构数组，返回自定义结构类型数据的指针：
HRESULT SafeArrayGetRecordInfo (
SAFEARRAY * pSA,
IRecordInfo ** ppRecordInfo);
4. 访问普通一维数组
从SafeArrayAccessData返回的指针实际上就是C语言中的一维数组地址。在VC++中可以像访问普通数组一样读写这个数组。
需要注意的是，在C语言中，所有的数组下标都是从0开始的。而在SafeArray中，数组下标可以从任何数字开始。所以在访问前必须进行转换。转换方法就是从SafeArray的下标中减去数组的下界，就可以得到C语言中数组的下标了。
如下：
Type * pData;
long LBound;
SafeArrayAccessData(pSA, (void HUGEP **) &pData);
SafeArrayGetLBound(pSA, 1, &LBound);
Type Item = pData[n – LBound];
5. 访问多维数组
访问多维数组和访问一维数组类似，只是要把多维下标转换成一维下标。把多维下标转换成一维下标的方法和在数组指针中介绍的是相似的。
设：有n个维度，每个维度的长度（上界减去下界加一）分别是L1、L2、…、Ln。要转换的下标是X1、X2、…、Xn。可以根据下述公式转换成一维数组的下标。
X1+X2*L1+X3*(L1*L2)+X4*(L1*L2*L3)+…+Xn*(L1*L2*…*L(n-1))
6. 访问自定义结构数组
访问自定义结构数组的时候，可以使用#iimport自动生成或者IDL编译产生的类型定义。如果没有办法取得自定义结构的声明，可以使用IRecordInfo接口中的方法间接访问自定义结构。
首先需要取得自定义结构的长度，这可以通过IRecordInfo::GetSize方法取得。
SafeArray 在ADO编程中经常使用。它的主要目的是用于automation中的数组型参数的传递。因为在网络环境中，数组是不能直接传递的，而必须将其包装成 SafeArray。实质上SafeArray就是将通常的数组增加一个描述符，说明其维数、长度、边界、元素类型等信息。SafeArray也并不单独使用，而是将其再包装到VARIANT类型的变量中，然后才作为参数传送出去。在VARIANT的vt成员的值如果包含VT_ARRAY|...,那么它所封装的就是一个SafeArray，它的parray成员即是指向SafeArray的指针。SafeArray中元素的类型可以是VARIANT能封装的任何类型，包括VARIANT类型本身。
使用SafeArray的具体步骤：
方法一：
包装一个SafeArray：
(1)定义变量，如：
VARIANT varChunk;
SAFEARRAY *psa;
SAFEARRAYBOUND rgsabound[1];
(2) 创建SafeArray描述符：
//read array from a file.
uIsRead=f.Read(bVal,ChunkSize);
if(uIsRead==0)
break;
rgsabound[0].cElements = uIsRead;
rgsabound[0].lLbound = 0;
psa = SafeArrayCreate(VT_UI1,1,rgsabound);
(3)放置数据元素到SafeArray：
for(long index=0;index<uIsRead;index++)
{
if(FAILED(SafeArrayPutElement(psa,&index,&bVal[index])))
::MessageBox(NULL,"出毛病了。","提示",MB_OK | MB_ICONWARNING);
}
一个一个地放，挺麻烦的。
(4)封装到VARIANT内：
varChunk.vt = VT_ARRAY|VT_UI1;
varChunk.parray = psa;
这样就可以将varChunk作为参数传送出去了。
读取SafeArray中的数据的步骤：
(1)用SafeArrayGetElement一个一个地读
BYTE buf[lIsRead];
for(long index=0; index<lIsRead; index++)
{
::SafeArrayGetElement(varChunk.parray,&index,buf+index);
}
就读到缓冲区buf里了。
方法二：
使用SafeArrayAccessData直接读写SafeArray的缓冲区：
(1)读缓冲区：
BYTE *buf;
SafeArrayAccessData(varChunk.parray, (void **)&buf);
f.Write(buf,lIsRead);
SafeArrayUnaccessData(varChunk.parray);
(2)写缓冲区：
BYTE *buf;
::SafeArrayAccessData(psa, (void **)&buf);
for(long index=0;index<uIsRead;index++)
{
buf[index]=bVal[index];
}
::SafeArrayUnaccessData(psa);
varChunk.vt = VT_ARRAY|VT_UI1;
varChunk.parray = psa;
这种方法读写SafeArray都可以，它直接操纵SafeArray的数据缓冲区，比用SafeArrayGetElement和 SafeArrayPutElement速度快。特别适合于读取数据。但用完之后不要忘了调用::SafeArrayUnaccessData (psa)，否则会出错的。
以下就是SAFEARRAY的Win32定义：
typedef struct tagSAFEARRAY
{
unsigned short cDims;
unsigned short fFeatures;
unsigned long cbElements;
unsigned long cLocks;
void * pvData;
SAFEARRAYBOUND rgsabound[ 1 ];
} SAFEARRAY;
这个结构的成员（cDims，cLocks等）是通过API函数来设置和管理的。真正的数据存放在pvData成员中，而SAFEARRAYBOUND结构定义该数组结构的细节。以下就是该结构成员的简要描述：
成员 | 描述 |
cDims | 数组的维数 |
fFeatures | 用来描述数组如何分配和如何被释放的标志 |
cbElements | 数组元素的大小 |
cLocks | 一个计数器，用来跟踪该数组被锁定的次数 |
pvData | 指向数据缓冲的指针 |
rgsabound | 描述数组每维的数组结构，该数组的大小是可变的 |
rgsabound是一个有趣的成员，它的结构不太直观。它是数据范围的数组。该数组的大小依safe array维数的不同而有所区别。rgsabound成员是一个SAFEARRAYBOUND结构的数组--每个元素代表SAFEARRAY的一个维。
typedef struct tagSAFEARRAYBOUND
{
unsigned long cElements;
unsigned long lLbound;
} SAFEARRAYBOUND;
维数被定义在cDims成员中。例如，一个\'C\'类数组的维数可以是[3][4][5]-一个三维的数组。如果我们使用一个SAFEARRAY来表示这个结构，我们定义一个有三个元素的rgsabound数组--一个代表一维。
cDims = 3;
...
SAFEARRAYBOUND rgsabound[3];
rgsabound[0]元素定义第一维。在这个例子中ILBOUND元素为0，是数组的下界。cElements成员的值等于三。数组的第二维 （[4]）可以被rgsabound结构的第二个元素定义。下界也可以是0，元素的个数是4，第三维也是这样。
要注意，由于这是一个"C"数组，因此由0 开始，对于其它语言，例如Visual Basic，或者使用一个不同的开始。该数组的详细情况如下所示：
元素 | cElements | ILbound |
rgsabound[0] | 3 | 0 |
rgsabound[1] | 4 | 0 |
rgsabound[2] | 5 | 0 |
关于SAFEARRAYBOUND结构其实还有很多没说的。我们将要使用的SAFEARRAY只是一个简单的单维字节数组。我们通过API函数创建数组的时候，SAFEARRAYBOUND将会被自动设置。只有在你需要使用复杂的多维数组的时候，你才需要操作这个结构。
还有一个名字为cLocks的成员变量。很明显，它与时间没有任何的关系--它是一个锁的计数器。该参数是用来控制访问数组数据的。在你访问它之前，你必须锁定数据。通过跟踪该计数器，系统可以在不需要该数组时安全地删除它。
创建SAFEARRAY
创建一个单维SAFEARRAY的简单方法是通过使用SafeArrayCreateVector API函数。该函数可分配一个特定大小的连续内存块。
SAFEARRAY *psa;
// create a safe array to store the stream data
// llen is the number of bytes in the array.
psa = SafeArrayCreateVector( VT_UI1, 0, llen );
SafeArrayCreateVector API创建一个SAFEARRAY，并且返回一个指向它的指针。首个参数用来定义数组的类型--它可以是任何有效的变量数据类型。为了传送一个串行化的对 象，我们将使用最基本的类型--一个非负的字节数组。VT--UI1代表非负整形的变量类型，1个字节。
常数\'0\'定义数组的下界；在C++中，通常为0。最后的参数llen定义数组元素的个数。在我们的例子中，这与我们将要传送对象的字节数是一样的。我们还没有提数组大小（llen）是怎样来的，这将在我们重新考查串行化时提及。
在你访问SAFEARRAY数据之前，你必须调用SafeArrayAccessData。该函数锁定数据并且返回一个指针。在这里，锁定数组意味着增加该数组的内部计数器（cLocks）。
// define a pointer to a byte array
unsigned char *pData = NULL;
SafeArrayAccessData( psa, (void**)&pData );
... use the safe array
SafeArrayUnaccessData(psa);
相应用来释放数据的函数是SafeArrayUnaccessData()，该功能释放该参数的计数。