【1】接口

DLL的接口是它所輸出的那些函數(shù)。

C++類的接口是該類的一個(gè)成員函數(shù)集。

COM接口是包含一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。

每一個(gè)數(shù)組元素包含的是一個(gè)由組件所實(shí)現(xiàn)的函數(shù)的地址。

在COM中接口就是一切。對(duì)于客戶而言，一個(gè)組件就是一個(gè)接口集。

客戶只能通過(guò)接口才能同COM組件打交道。

對(duì)程序員而言，接口對(duì)于一個(gè)應(yīng)用程序是最重要的，組件本身只不過(guò)是接口的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

一個(gè)接口是一個(gè)函數(shù)集合，一個(gè)組件則是一個(gè)接口集，而一個(gè)系統(tǒng)則是一系列組件的集合。

如下圖更為精確地顯示了接口對(duì)于COM程序的重要性：

【2】COM接口的優(yōu)點(diǎn)

1、COM接口可以保護(hù)系統(tǒng)免受外界變化的影響。

2、COM接口使得客戶可以用同樣的方式來(lái)處理不同的組件。（這種能力即多態(tài)）

3、COM接口可以使內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)得以隱藏。

【3】COM接口的C++實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)代碼如下：

1 class IX //First interface 2 { 3 public: 4 virtual void Fx1() = 0; 5 virtual void Fx2() = 0; 6 }; 7 8 class IY //Second interface 9 { 10 virtual void Fy1() = 0; 11 virtual void Fy2() = 0; 12 }; 13 14 class CA : public IX, public IY //Component 15 { 16 public: 17 //Implemention of abstract base calss IX 18 virtual void Fx1() { cout << "Fx1" << endl; } 19 virtual void Fx2() { cout << "Fx2" << endl; } 20 //Implemention of abstract base class IY 21 virtual void Fy1() { cout << "Fy1" << endl; } 22 virtual void Fy2() { cout << "Fy2" << endl; } 23 };

可見(jiàn)，IX和IY是實(shí)現(xiàn)接口的純抽象基類。

純抽象基類指僅包含純虛函數(shù)的基類。

純虛函數(shù)在派生類中必需實(shí)現(xiàn)。否則 派生類仍不可實(shí)例化。

對(duì)純虛函數(shù)的繼承被稱為接口繼承。

CA是組件，IX、IY是接口，CA同時(shí)實(shí)現(xiàn)IX和IY兩個(gè)接口。

一個(gè)COM組件可以有多個(gè)接口。由多重繼承實(shí)現(xiàn)。

COM接口在C++中是使用純抽象基類來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一個(gè)C++類可以使用多繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以提供多個(gè)接口的組件。

一個(gè)COM組件可以由多個(gè)C++類來(lái)完成，如可以再包含CFactory類。

一個(gè)COM組件也可以不包含任何C++類，如用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

IX和IY并非真正意義的COM接口，真正的COM接口必須繼承一個(gè)名為IUnknown的接口。

【4】識(shí)別interface關(guān)鍵字的本質(zhì)

為了避免將接口定義成一個(gè)類的形式，微軟在OBJBASE.H中定義如下：

#define interface struct

定義為struct的原因在于struct的成員將自動(dòng)具有共有屬性，因此無(wú)需因加public造成不必要的混亂。

【5】圖形化表示接口與組件

圖形化表示接口與組件。如下圖所示：

【6】如何解決名稱沖突？

當(dāng)一個(gè)組件包含有多個(gè)接口時(shí)，可能會(huì)發(fā)生名稱沖突。

一是接口名稱之間的沖突，

二是一個(gè)接口內(nèi)部的函數(shù)與另外一個(gè)接口內(nèi)部的函數(shù)名稱的沖突。

可以用下列方法來(lái)解決：

1、接口名稱的沖突可以使用某種簡(jiǎn)單的約定進(jìn)行有效的避免。

如在接口名稱前加公司名稱或產(chǎn)品名稱。

如產(chǎn)品Xyz的IFly接口，可以使用IXyzFly接口名稱。

2、函數(shù)名稱的沖突亦可類似接口名稱方法進(jìn)行解決。

如IXyzFly::Fly與IAbcFly::Fly，

可以改為：IXyzFly::XyzFly與IAbcFly:: AbcFly

3、不使用多重接口繼承。

4、使用包容與聚合技術(shù)。

注：COM接口是一個(gè)二進(jìn)制內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)，客戶同接口的連接是通過(guò)接口在其表示的內(nèi)存塊中的位置完成的，而不是通過(guò)接口名稱

或其成員函數(shù)名稱完成。因此COM并不關(guān)心接口的名稱或其成員函數(shù)的名稱。

【7】接口的不變性

接口的不變性是指一旦接口被公布，那么它將永遠(yuǎn)保持不變。

1、對(duì)組件升級(jí)時(shí)，一般不會(huì)修改原有的接口，而是根據(jù)需要適當(dāng)?shù)脑黾右恍┬碌慕涌趤?lái)擴(kuò)展其原有的功能。

2、通過(guò)使用多重接口的繼承技術(shù)，使得這些組件不但能夠支持原有的接口，還可以支持新的接口。

因此多重繼承為組件和客戶可以智能對(duì)同對(duì)方的新版本進(jìn)行交互打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

【8】接口的多態(tài)性

多態(tài)性是指可以按照同一種方式來(lái)處理不同的對(duì)象。

若兩個(gè)不同的組件支持同一個(gè)接口，那么客戶可以使用相同的代碼來(lái)處理其中任何的一個(gè)組件，也就是說(shuō)，客戶可以使用相同的方式來(lái)處理不同的組件，從而實(shí)現(xiàn)了接口的多態(tài)性。

多重接口的支持能力為接口的多態(tài)提供了更多的機(jī)會(huì)，也使得多態(tài)的重要性更為突出。因?yàn)槎鄳B(tài)性可以使代碼更加有效的被復(fù)用。

【9】COM接口內(nèi)存結(jié)構(gòu)

COM接口的內(nèi)存結(jié)構(gòu)同C++編譯器為抽象基類所生成的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是相同的。

如下純抽象基類：

1 interface IX 2 { 3 virtual void __stdcall Fx1() = 0; 4 virtual void __stdcall Fx2() = 0; 5 virtual void __stdcall Fx3() = 0; 6 virtual void __stdcall Fx4() = 0; 7 };

如下抽象基類所定義的內(nèi)存接口示例：

一個(gè)純抽象基類所定義的內(nèi)存結(jié)構(gòu)分為兩部分。

左邊是一個(gè)指向虛函數(shù)表的指針（簡(jiǎn)稱為vtbl指針）

右邊是一個(gè)虛擬函數(shù)表，其中包含一組指向虛擬函數(shù)實(shí)現(xiàn)的指針。

而指向抽象基類的指針將指向vtbl指針。

而所有的ＣＯＭ接口都必須繼承一個(gè)名為IUnknown的接口，這意味著所有的COM接口的前三個(gè)項(xiàng)都是相同的，其中保存的是IUnknown中三個(gè)成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)的地址。

備注：接口的內(nèi)存結(jié)構(gòu)在不同的操作系統(tǒng)上可能不同。

【10】vtbl指針的作用

vtbl指針在由pIX接口指針到虛擬函數(shù)表的過(guò)程中，看上去增加了一個(gè)額外的級(jí)別，有什么作用呢？

(1) C++編譯器生成代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)抽象基類的派生類會(huì)將特定的實(shí)例的信息（如成員數(shù)據(jù)）同vtbl一起保存。

假設(shè)類CA派生于IX，并擁有自己的成員數(shù)據(jù)m_dA。

單個(gè)實(shí)例時(shí)：pA = new CA；

pA內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖如下（實(shí)例數(shù)據(jù)以黑色背景表示）：

?

(2)同一個(gè)類的不同實(shí)例可以共享同一個(gè)vtbl

若我們建立CA兩個(gè)不同的實(shí)例，那么將會(huì)有兩組不同的實(shí)例數(shù)據(jù)。

但不同的實(shí)例可以共享同一vtbl以及相同的實(shí)現(xiàn)。

如下代碼：

1 void main() 2 { 3 //Create first instance of CA 4 CA* pA1 = new CA(1.5); 5 //Create second instance of CA 6 CA* pA2 = new CA(2.75); 7 }

同一類的多個(gè)實(shí)例共享vtbl，如下圖：

?

(3) 多態(tài)

代碼如下：

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 #include <objbase.h> 4 5 interface IX 6 { 7 virtual void __stdcall Fx1() = 0; 8 virtual void __stdcall Fx2() = 0; 9 virtual void __stdcall Fx3() = 0; 10 virtual void __stdcall Fx4() = 0; 11 }; 12 13 class CA : public IX 14 { 15 public: 16 virtual void __stdcall Fx1() { cout << "CA::Fx1" << endl; } 17 virtual void __stdcall Fx2() { cout << m_dFx2 << endl; } 18 virtual void __stdcall Fx3() { cout << m_dFx3 << endl; } 19 virtual void __stdcall Fx4() { cout << m_dFx4 << endl; } 20 21 CA(double dValue = 0) 22 : m_dFx2(dValue * dValue) 23 , m_dFx3(dValue * dValue * dValue) 24 , m_dFx4(dValue * dValue * dValue * dValue) 25 {} 26 27 private: 28 double m_dFx2; 29 double m_dFx3; 30 double m_dFx4; 31 }; 32 33 class CB : public IX 34 { 35 public: 36 virtual void __stdcall Fx1() { cout << "CB::Fx1" << endl; } 37 virtual void __stdcall Fx2() { cout << "CB::Fx2" << endl; } 38 virtual void __stdcall Fx3() { cout << "CB::Fx3" << endl; } 39 virtual void __stdcall Fx4() { cout << "CB::Fx4" << endl; } 40 }; 41 42 void Fun(IX* pIx) 43 { 44 pIx->Fx1(); 45 pIx->Fx2(); 46 pIx->Fx3(); 47 pIx->Fx4(); 48 } 49 50 void main() 51 { 52 //create instance of CA 53 CA* pA = new CA(10); 54 //create instance of CB 55 CB* pB = new CB; 56 //get IX Pointer to CA 57 IX* pIx = pA; 58 Fun(pIx); 59 //get IX Pointer to CB 60 pIx = pB; 61 Fun(pIx); 62 } 63 64 //Output 65 /* 66 CA::Fx1 67 100 68 1000 69 10000 70 CB::Fx1 71 CB::Fx2 72 CB::Fx3 73 CB::Fx4 74 */

通過(guò)一個(gè)共同的抽象基類來(lái)一致的使用兩個(gè)不同的類，內(nèi)存結(jié)構(gòu)如下圖：

備注：

1、上圖的實(shí)例數(shù)據(jù)用空框表示，因?yàn)镃OM一般都不關(guān)心實(shí)例數(shù)據(jù)。

2、兩個(gè)虛擬表的結(jié)構(gòu)相同，即兩個(gè)表中的函數(shù)Fxi所占據(jù)的表格項(xiàng)都在第i項(xiàng)。

?

Good Good Study, Day Day Up.

順序 ?選擇 ?循環(huán) ?總結(jié)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的COM编程之二 接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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