COM组件_3

ATL下载

1. ATL 作为微软官方库，源码随 Visual Studio 安装包 默认集成

正确代码结构

接口定义（使用 IDL）

实现类（使用 ATL）

对象创建宏

客户端调用示例

完整示例

项目结构

ExampleComponent.idl

1. 在 Visual Studio 中创建 ATL Project
   1. 添加 .idl 文件并编译，MIDL 会自动生成：
   2. ExampleComponent_i.h（接口定义）
   3. ExampleComponent.tlb（类型库）
2. import "oaidl.idl";
   1. 见细节学习
3. import "ocidl.idl";
   1. 见细节学习

实现类 ExampleComponent.h

1. ATL_NO_VTABLE
   1. 见实现类细节学习
2. CComObjectRootEx
   1. 见实现类细节学习
3. CComMultiThreadModel
   1. 见实现类细节学习
4. CComCoClass<CCExample, &CLSID_CExample>
   1. 见实现类细节学习
5. DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID(IDR_CCEXAMPLE)
   1. 见实现类细节学习
6. BEGIN_COM_MAP(CCExample)
   1. 见实现类细节学习
7. COM_INTERFACE_ENTRY
   1. 见实现类细节学习
8. STDMETHODIMP
   1. 见实现类细节学习

实现类注册 ExampleComponent.cpp

编译组件

1. 编译生成 ExampleComponent.dll

注册组件

客户端调用 Client.cpp

IDL文件细节学习

核心作用

1. IDL 文件用于 标准化定义 COM 接口、组件和类型库，通过 MIDL 编译器生成以下内容
   1. C/C++ 头文件（如 ExampleComponent_i.h）：包含接口的 C++ 定义
   2. 类型库（.tlb 文件）：二进制文件，供高级语言（如 C#、VB）调用 COM 组件
   3. 代理/存根代码：支持跨进程或跨机器调用（DCOM）

import "oaidl.idl";

1. 定义自动化（Automation）相关接口和数据类型：
   1. 基础接口：IUnknown、IDispatch（支持自动化调用的核心接口）
   2. 数据类型：BSTR（宽字符串）、VARIANT（泛型数据类型）、SAFEARRAY（安全数组）等
   3. 错误处理：HRESULT 的定义
2. 用途：
   1. 若接口需要支持自动化（如被脚本语言调用）或使用自动化兼容的数据类型，必须导入此文件

import "ocidl.idl";

1. 定义 OLE 控件（ActiveX 控件）相关接口：
   1. 控件接口：IOleControl、IOleObject
   2. 可视化特性：IViewObject（渲染）、IQuickActivate（快速激活）
   3. 连接点（Connection Points）：IConnectionPoint（事件机制）
2. 用途：
   1. 若组件是 ActiveX 控件或需要事件机制，必须导入此文件

oaidl和ocidl的场景

场景	是否需要 oaidl.idl	是否需要 ocidl.idl
定义纯 COM 接口（仅 IUnknown）	是（包含 IUnknown）	否
支持自动化（如脚本调用）	是	否
创建 ActiveX 控件	是	是
使用 BSTR 或 VARIANT	是	否

oaidl和ocidl实际开发中的常见用法

1. 基础 COM 组件（非自动化）

2. ActiveX 控件

接口定义interface块

属性/语法	说明
[object]	声明这是一个 COM 接口（非 RPC 接口）。
uuid(...)	接口的全局唯一标识符（GUID），可用 guidgen.exe 生成。
pointer_default(unique)	定义未明确标记的指针的默认行为： - unique：指针不可为 NULL。
[helpstring("...")]	提供接口或方法的描述信息，供开发工具显示。
[in] / [out]	参数方向：输入、输出或双向（[in, out]）。
[retval]	标记返回值参数，某些语言（如 VB）可将其映射为函数返回值。

类型库定义library 块

元素/语法	说明
library	定义一个 类型库，包含组件类、接口等信息。
uuid(...)	类型库的全局唯一标识符（GUID）。
version(1.0)	类型库版本号，用于版本控制。
importlib("stdole32.tlb")	导入标准类型库，确保当前库可引用其定义（如 IUnknown）。
coclass	定义一个 COM 组件类（CoClass），对应实现类的 CLSID。
[default] interface	指定组件的默认接口，客户端可通过 CoCreateInstance 直接获取此接口。

语法规则

1. 接口定义

2. 组件类定义

3. 类型库定义
   1. 可以定义多个组件类

实现类细节学习

ATL_NO_VTABLE

1. 是 ATL 提供的一个宏，其定义为：

2. 作用：
   1. 告诉编译器 不要为该类生成虚函数表（vtable）
   2. 虚函数表是 C++ 实现多态的核心机制，但对于某些中间基类（如 ATL 实现类的基类），虚函数表可能未被完全使用
      禁用虚函数表可减少代码体积和初始化开销
3. 适用场景
   1. 当类被用作中间基类（如 CCExample 继承自 CComObjectRootEx 和 CComCoClass），且不会直接实例化时
   2. 就是说：
      当类标记为 ATL_NO_VTABLE 时，编译器不会生成完整的虚函数表。
      如果直接通过 new 创建该类的实例
      由于虚函数表未正确初始化，调用虚函数（如 QueryInterface、AddRef）会导致 未定义行为（如崩溃）
   3. 所以说：
      它的核心作用是 阻止编译器为类生成虚函数表（vtable）。但这并不直接决定类的实例化方式，而是优化手段
   4. 在 ATL 中，所有实现 COM 接口的类都应使用此宏

CComObjectRootEx

1. 功能
   1. 提供 COM 对象的 引用计数管理 和 线程安全支持
   2. 实现 IUnknown 的核心方法（QueryInterface、AddRef、Release）的默认逻辑
2. 模板参数
   1. 接受一个线程模型类（如 CComMultiThreadModel），用于定义线程安全策略

CComMultiThreadModel

1. 功能
   1. 定义 多线程环境 下的线程安全操作
   2. 使用 InterlockedIncrement 和 InterlockedDecrement 保证引用计数的原子性
   3. 通过临界区（Critical Section）保护内部数据

CComObjectRootEx<CComMultiThreadModel>

1. 将 CComMultiThreadModel 的线程安全机制注入到 CComObjectRootEx 中
2. 使 CCExample 类在多线程环境下安全地管理引用计数和接口查询

CComCoClass

1. 功能
   1. 提供 COM 对象的 类工厂支持，用于创建对象实例
   2. 管理组件的 CLSID（Class Identifier）和 注册信息
   3. 包含 CreateInstance 静态方法，用于创建对象实例

CComCoClass<CCExample, &CLSID_CExample>

1. CCExample
   1. 当前实现类的类型
2. &CLSID_CExample
   1. 组件的 CLSID（在 IDL 文件中定义）
3. 作用
   1. 将组件类 CCExample 与特定的 CLSID 绑定
   2. 自动生成类工厂代码，使得客户端可通过 CoCreateInstance 创建该组件

DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID(IDR_CCEXAMPLE)

1. DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID
   1. 是 ATL 中的一个宏，用于 将 COM 组件的注册信息与资源文件中的注册脚本（.rgs 文件）绑定
   2. 它的核心作用是：
   3. 声明组件注册时需要使用的资源 ID，该资源 ID 对应嵌入在二进制文件（DLL 或 EXE）中的注册脚本
   4. 当组件被注册（如通过 regsvr32）时，ATL 会自动解析该资源脚本，将组件的 CLSID、ProgID、线程模型等信息写入注册表
2. 宏定义
   1. 参数 x：资源 ID（如 IDR_CCEXAMPLE），对应嵌入的 .rgs 注册脚本
   2. 功能：声明一个静态方法 UpdateRegistry，该方法调用 ATL 模块的 UpdateRegistryFromResource，加载并执行资源中的注册脚本

3. 资源文件（.rc文件）
   1. 假设资源文件中存在名为 IDR_CCEXAMPLE 的注册脚本（通常为 .rgs 文件）

4. 资源脚本（.rgs 文件），内容示例如下

5. 具体注册流程：当调用 DllRegisterServer 注册组件时：
   1. ATL 模块调用 CComCoClass 的 UpdateRegistry 方法
   2. 通过 DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID 绑定的资源 ID，找到 .rgs 文件
   3. 解析脚本并将注册表项写入系统注册表
6. 对比其他注册方式一：DECLARE_REGISTRY_RESOURCE
   1. 与 DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID 类似，但通过资源名称（而非 ID）定位脚本

7. 对比其他注册方式二：动态注册（手动编写注册代码）
   1. 代码冗余，维护困难

BEGIN_COM_MAP(CCExample)

1. 实现
   1. BEGIN_COM_MAP 是一个宏，展开后生成以下代码：
   2. 它定义了 QueryInterface 方法的框架，并通过后续的 COM_INTERFACE_ENTRY 宏填充接口映射表

2. 作用
   1. 声明一个 COM 接口映射表，用于告诉 ATL 当前对象支持哪些接口
   2. 在 QueryInterface 被调用时，ATL 根据此映射表返回正确的接口指针

COM_INTERFACE_ENTRY(IExample)

1. COM_INTERFACE_ENTRY
   1. 是一个宏，展开后生成：
   2. 它会在接口映射表中插入一条记录，包含接口的 IID 和偏移量信息

2. 作用
   1. 将接口 IExample 添加到 CCExample 的接口映射表中
   2. 当客户端调用 QueryInterface(IID_IExample, ...) 时，ATL 会根据此条目返回 IExample 接口的指针

STDMETHODIMP

1. 定义

2. 作用
   1. 声明一个 COM 接口方法的返回类型和调用约定
   2. HRESULT 是 COM 方法的标准返回类型（用于错误码）
   3. STDMETHODCALLTYPE 定义为 __stdcall，这是 COM 方法的默认调用约定
3. 示例：
   1. 等效写法

tlb文件细节学习

概述

1. C#、VB 或其他支持 COM 互操作的语言（如 Python、Delphi）可以通过 类型库（.tlb 文件） 直接调用 C++ 编写的 COM 组件

作用

1. 类型库是一个 二进制元数据文件，由 IDL 文件通过 MIDL 编译器生成，包含以下信息：
   1. 接口定义（方法签名、参数类型、返回类型）
   2. 组件类（CoClass）的 CLSID 和其支持的接口
   3. 类型信息（如枚举、结构体、GUID 等）
2. 它的核心作用是 充当跨语言的“桥梁”，让非 C++ 语言（如 C#）能理解 COM 组件的接口规范，并生成对应的代理代码

C# 调用 C++ COM 组件的具体步骤

1. 生成 COM 组件并注册
   1. 编译 C++ COM 项目，生成 .dll 文件
   2. 使用 regsvr32 注册组件，将 CLSID 和接口信息写入注册表

2. 在 C# 中引用类型库
   1. 方法 1：直接引用 .tlb 文件
      在 Visual Studio 中右键项目 → 添加引用 → COM → 选择类型库（.tlb 文件）
   2. 方法 2：通过 tlbimp.exe 生成互操作程序集
      使用 .NET Framework SDK 工具 tlbimp.exe 生成托管代理类（Interop Assembly）
      然后在 C# 项目中引用生成的 Interop.ExampleComponent.dll

3. 代码调用 COM 组件

C# 调用 C++ COM底层机制解析

1. 运行时可调用包装器（RCW, Runtime Callable Wrapper）
   1. .NET CLR 通过 RCW 将 COM 对象封装为托管对象，处理以下任务：
   2. 封送处理（Marshaling）：转换 COM 数据类型（如 BSTR、VARIANT）为 .NET 类型（如 string、object）
   3. 生命周期管理：自动调用 AddRef/Release，避免内存泄漏
   4. 错误转换：将 COM 的 HRESULT 转换为 .NET 异常（如 COMException）
2. 调用过程
   1. 实例化组件：
      C# 的 new CExample() 实际调用 CoCreateInstance(CLSID_CExample, ...)
   2. 方法调用：
      example.Add(...) 通过 RCW 将参数封送为 COM 兼容格式，调用 IExample::Add
   3. 结果返回：
      COM 返回的结果通过 RCW 转换回 .NET 类型

VB调用 C++ COM 组件的具体步骤

1. VB 的调用方式与 C# 类似，语法更简洁：