用纯粹的C++编写COM组件

赵湘宁

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    本文提供一个完全用C++实现的进程内（DLL）COM服务器，不要ATL或MFC提供任何支持。用这种方式编写COM对象可以让你深入地洞察到COM处理进程内服务器的方法以及COM是如何创建类工厂的。利用本文提供的这个简单框架你可以实现很基本的COM组件，如外壳扩展（Shell Extensions）等。如果你在使用过程中发现了任何问题，请将它反馈到vckbase@public.hk.hi.cn。

以下是用本文所说的方式编写自己的COM对象要经过的步骤：

第一步：写一个头文件，这个头文件包含以下内容：
1、 包含文件comdef.h：#include <comdef.h>。
2、 定义COM服务器的GUID。
_declspec(selectany) GUID CLSID_Mine = { 0xdc186800,
 0x657f,
 0x11d4,
 {0xb0, 0xb5,  0x0,  0x50,  0xba,  0xbf,  0xc9,  0x4}
};

3、 给出接口的IID以及这个接口要实现的方法定义。到时客户端会用到这个接口的IID和接口的方法。
interface __declspec(uuid("F614FB00-6702-11d4-B0B7-0050BABFC904")) ImyInterface : public IUnknown
{
STDMETHOD(Square)(long *pVal)PURE;
STDMETHOD(Cube)(long *pVal)PURE;
};

客户端使用此接口：
HRESULT hr;
ImyInterface *pmine=(0);
hr = CoCreateInstance(CLSID_Mine,               // COM 服务器的CLSID
                     NULL, //不支持聚合
                     CLSCTX_INPROC_SERVER,     // 是个DLL
                     __uuidof(ImyInterface),   // 接口的IID
                     (void**)&pmine
                     );

还有一种方法可以从注册表中获得COM对象的CLSID，就是调用CLSIDFromProgId()函数，不过必须把组件的ProgId传递给这个函数。

第二步：必须为所定义的接口提供实现，本文用的方法是创建一个从接口继承的新类：

// 这个类实现单接口ImyInterface ...
//
//
class CmyInterface : public CComBase<> ,
                public InterfaceImpl<ImyInterface>
{
public:
CmyInterface();
virtual ~CmyInterface();

// 我们必须要为QueryInterface 编写代码
STDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid,LPVOID *ppv);

// ImyInterface 接口方法
STDMETHOD(Square)(long *pVal);
STDMETHOD(Cube)(long *pVal);

};

模版类InterfaceImpl<>提供接口引用计数的实现。在此我们可以用多接口继承，那样就能在一个COM组件中实现多个接口。

第三步：在完成这个对象之前，我们还要编写Queryinterface和两个接口方法：
STDMETHODIMP CmyInterface::QueryInterface(REFIID riid,LPVOID *ppv)
{
*ppv = NULL;
if(IsEqualIID(riid,IID_IUnknown) IsEqualIID(riid,__uuidof(ImyInterface)))
{
// 因为我们从ImyInterface继承，所以要进行强制类型转换
*ppv = (ImyInterface *) this;  

_AddRef();    // 这个方法从某个基类继承而来
return S_OK;
}
return E_NOINTERFACE;
}

STDMETHODIMP CmyInterface::Square(long *pVal)
{
long value = *pVal;
*pVal = value * value;
return S_OK;
}

STDMETHODIMP CmyInterface::Cube(long *pVal)
{
long value = *pVal;
*pVal = value * value * value;
return S_OK;
}

   注意这里使用了__uuidof(ImyInterface)来获取接口的IID，这是因为我们已经在第一步中将这个接口关联到了某个uuid。

最后一步：COM 组件的DLLs必须输出一个叫DllGetClassObject的函数。由这个函数为CmyInterface创建类工厂并返回一个对它的引用。然后我们调用CoCreateInstance为进程内COM创建类工厂，接着调用DllGetClassObject。这个类工厂有一个方法是CreateInstance，由这个方法创建对象并返回对它的引用。
STDAPI DllGetClassObject(REFCLSID rclsid, REFIID riid, LPVOID *ppvOut)
{
   *ppvOut = NULL;
   if (IsEqualIID(rclsid, CLSID_Mine))
   {
      // 为CmyInterface类声明类工厂
      CClassFactory<CmyInterface>
      *pcf = new CClassFactory<CmyInterface>;
      return pcf->QueryInterface(riid,ppvOut);
   }
   return CLASS_E_CLASSNOTAVAILABLE;
}

   在此我们要检查所请求的CLSID是不是CLSID_Mine，如果不是则返回一个错误代码。
你可能会问在哪里创建实际的CmyInterface类对象，实际上这是由CClassFactory<CmyInterface>的模板实例来处理的。以下是CClassFatory的实现：

// CSingleCreator 用于单实例类工厂，这个类为多个CreateObject请求返回相同的对象指针..
template<class comObj>
class CSingleCreator
{
protected:
CSingleCreator():m_pObj(0) {};

comObj *CreateObject()
{
if(!m_pObj)
{
m_pObj = new comObj;
}
return m_pObj;
}
comObj * m_pObj;
};

// CMultiCreator 用于常用类工厂，这个类为每一个CreateObject请求返回新的对象指针..
template<class comObj>
class CMultiCreator
{
protected:
CMultiCreator():m_pObj(0) {};
comObj *CreateObject()
{
return new comObj;
}
comObj * m_pObj;
};


//ClassFactory类实现
// MultiCreator是缺省的类工厂创建者
//这个类实现了接口IclasFactory......

class CClassFactory  : public CComBase<>,
                      public InterfaceImpl<IClassFactory>,
                      public creatorClass
{
public:
CClassFactory() {};
virtual ~CClassFactory() {};

STDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid,LPVOID *ppv)
{
*ppv = NULL;
if(IsEqualIID(riid,IID_IUnknown) IsEqualIID(riid,IID_IClassFactory))
{
*ppv = (IClassFactory *) this;
_AddRef();  
return S_OK;
}
return E_NOINTERFACE;
}

STDMETHODIMP CreateInstance(LPUNKNOWN pUnkOuter, REFIID riid, LPVOID *ppvObj)
{
*ppvObj = NULL;
if (pUnkOuter)
    return CLASS_E_NOAGGREGATION;
m_pObj = CreateObject();  // m_pObj 在creatorClass中定义
if (!m_pObj)
    return E_OUTOFMEMORY;
HRESULT hr = m_pObj->QueryInterface(riid, ppvObj);
if(hr != S_OK)
{
delete m_pObj;
}
return hr;
}

STDMETHODIMP LockServer(BOOL) { return S_OK; }  // 未实现
};

   COM调用CreateInstance创建请求的对象，参数riid指的是所请求的接口IID，如果这个对象支持这个接口，则增加它的引用计数并返回对自身的引用。

   关于代码：本文所提出的方法是如何用纯粹的C++编写COM组件的一个大概念。很多方面的细节都省略了。从本文的文字和代码中可以看出用纯C++编写COM组件需要做些什么工作，如果你要用这种方法编写COM组件的话，这些代码只能是抛砖引玉，具体的实现可以在此基础上往下做.......。