COM自动化编程：数据类型、接口与集合的全面解析

# COM自动化编程：数据类型、接口与集合的全面解析 ## 1. 自动化概述 COM的目标之一是让组件开发者能选择自己喜欢的编程语言。然而，每种语言有其独特的数据类型，且不同语言数据类型间没有安全的映射，这给COM带来了挑战。接下来将详细探讨这些问题及COM的解决方案。 ## 2. 基本数据类型 不同语言中，许多数据类型的语义并不相同。例如，Visual C++中的`char`类型在VB中没有等效匹配，`short`类型在VB中对应`integer`类型。此外，日期和货币数据类型也缺乏统一的定义。 COM的解决方案是限制跨所有语言工作的基础数据类型。SDK提供了一个枚举类型`VARTYPE`，用于精确定义每个自动化兼容数据类型的语义。以下是一些重要的`VARTYPE`及其在C++和VB中的可比数据类型： | VARTYPE | IDL解释 | Microsoft VC++ | Microsoft VB | | ---- | ---- | ---- | ---- | | VT_I2 | 16位有符号 | short | Integer | | VT_I4 | 32位有符号 | long | Long | | VT_DATE | 日期 | DATE (double) | Date | | VT_CY | 货币 | CY (int64) | Currency | | VT_R4 | 单精度小数 | float | Single | | VT_R8 | 双精度小数 | double | Double | | VT_UNKNOWN | 接口指针 | IUnknown* | 接口引用 | 需要注意的是，无符号数据类型虽看似自动化兼容（MIDL不会报错），但并非所有语言都支持。若目标是自动化编程，请勿使用无符号数据类型。 ## 3. 字符串 C/C++语言对以NULL结尾的OLECHAR字符串提供了足够的支持，但VB和Java等其他编程语言更喜欢长度前缀的OLECHAR字符串。为满足所有编程社区的需求，SDK引入了扩展数据类型`BSTR`。 `BSTR`是长度前缀且以NULL结尾的OLECHAR字符串。长度前缀表示字符串占用的字节数（不包括终止NULL），并以四字节整数形式存储在字符串的第一个字符之前。 不能将`LPWSTR`用作`BSTR`，但可以将`BSTR`用作`LPWSTR`。因为封送器使用`BSTR`指向位置之前的内存中指定的值来打包数据，如果将`LPWSTR`用作`BSTR`，该内存位置可能是无效地址或包含错误值，可能导致访问冲突或传输大量错误数据。 为管理`BSTR`，SDK提供了几个API函数，其中两个重要的API用于处理内存分配问题： ```cpp BSTR SysAllocString(const OLECHAR* sz); void SysFreeString(BSTR bstr); ``` `SysAllocString`可用于分配和初始化`BSTR`，`SysFreeString`可用于释放之前通过调用`SysAllocString`分配的内存。 当`BSTR`作为`[in]`参数传递时，调用者负责在调用方法前构造参数，并在方法返回后释放内存。示例代码如下： ```cpp // 接口方法定义 HRESULT RevisedStringParam([in] BSTR bstrVal); // 客户端代码 LPOLESTR pwszName = OLESTR("Alexander, The Great"); BSTR bstrName = ::SysAllocString(pwszName); HRESULT hr = pMyExplore->RevisedStringParam(bstrName); ::SysFreeString(bstrName); ``` ATL通过提供`CComBSTR`类简化了`BSTR`的使用，客户端代码可改写为： ```cpp #include <atlbase.h> ... CComBSTR bstrName = "Alexander, The Great"; HRESULT hr = pMyExplore->RevisedStringParam(bstrName); ``` Visual C++的原生COM支持定义了`_bstr_t`类来处理`BSTR`，客户端代码示例如下： ```cpp #include <comdef.h> ... _bstr_t bstrName = "Alexander, The Great"; HRESULT hr = pMyExplore->RevisedStringParam(bstrName); ``` 当`BSTR`作为`[out]`参数传递时，服务器负责分配字符串，调用者负责释放它。示例代码如下： ```cpp // 接口方法定义 HRESULT GetString([out] BSTR* pVal); // 服务器端代码 STDMETHODIMP CMyExplore::GetString(BSTR *pVal) { *pVal = ::SysAllocString(OLESTR("Alexander, The Great")); if (NULL == *pVal) { return E_OUTOFMEMORY; } return S_OK; } // 客户端代码 BSTR bstrName = NULL; HRESULT hr = pMyExplore->GetString(&bstrName); if (SUCCEEDED(hr)) { // 使用bstrName ::SysFreeString(bstrName); } ``` `CComBSTR`类的析构函数会自动调用`SysFreeString`，可避免内存泄漏。但`_bstr_t`类不提供将实例用作`[out]`参数的功能。 选择`CComBSTR`还是`_bstr_t`取决于具体需求。`CComBSTR`可用于`[out]`参数，而`_bstr_t`提供实例的引用计数，在实例频繁赋值给其他实例时更高效。 ## 4. 布尔值 SDK定义了`VARIANT_BOOL`数据类型来处理布尔变量，其可能的值为`VARIANT_TRUE`和`VARIANT_FALSE`，分别对应VB和VBScript中的`True`和`False`。 需要注意的是，IDL定义的`boolean`数据类型仅在C/C++和Java中受支持，若要定义自动化兼容的布尔参数，应始终使用`VARIANT_BOOL`。 ## 5. 变体 VB和Java等编程语言支持类型化数据，即变量可定义为持有特定数据类型。但VBScript和Jscript等脚本语言为简化编程，采用无类型数据，仅支持一种数据类型——变体。变体可以包含任何类型的数据，当为变体分配特定数据类型或将一个变体赋值给另一个变体时，运行时系统会自动进行必要的转换。 SDK定义了一个判别联合`VARIANT`来处理变体，每个受支持的数据类型都有对应的判别值，以`VARTYPE`表示。以下是一些常用的`VARTYPE`： | 类型 | 描述 | | ---- | ---- | | VT_EMPTY | 无关联值 | | VT_NULL | 包含SQL风格的NULL值 | | VT_I2 | 2字节有符号整数（short） | | VT_I4 | 4字节有符号整数（long） | | VT_R4 | 4字节实数（float） | | VT_R8 | 8字节实数（double） | | VT_CY | 64位货币 | | VT_DATE | 日期（double） | | VT_BSTR | BSTR | | VT_DISPATCH | IDispatch* | | VT_ERROR | HRESULT | | VT_BOOL | VARIANT_BOOL | | VT_VARIANT | VARIANT* | | VT_IUNKNOWN | IUnknown* | | VT_DECIMAL | 16字节定点数 | | VT_UI2 | 无符号短整型 | | VT_UI4 | 无符号长整型 | | VT_I8 | 有符号64位整数（int64） | | VT_UI8 | 无符号64位整数 | | VT_INT | 有符号机器整数 | | VT_UINT | 无符号机器整数 | 若要表示变体是引用，可将`VT_BYREF`标志与上述标签组合。`VARIANT`也可表示为`VARIANTARG`类型，通常`VARIANTARG`用于表示方法参数，`VARIANT`用于引用方法结果。 变体在使用前必须初始化，使用后必须清除。SDK提供了以下两个API用于这些目的： ```cpp void Varia ```