COM技术初探（二）

 

三、纯手工创建一个COM组件

1、从建工程到实现注册

在这一过程中我们将完成三个步骤：创建dll的入口函数，定义接口文件，实现注册功能

1.1创建一个类型为win32 dll工程

创建一个名为MathCOM的win32 dll工程。
在向导的第二步选择"A smiple dll project"选项。当然如果你选择一个空的工程，那你自己完成DllMain定义吧。

1.2 定义接口文件

生成一个名为MathCOM.idl的接口文件。并将此文件加入到刚才创建的那个工程里。

//MathCOM.idl文件 // MathCOM.idl : IDL source for MathCOM.dll // // This file will be processed by the MIDL tool to // produce the type library (MathCOM.tlb) and marshalling code. import "oaidl.idl"; import "ocidl.idl"; [ uuid(FAEAE6B7-67BE-42a4-A318-3256781E945A), helpstring("ISimpleMath Interface"), object, pointer_default(unique) ] interface ISimpleMath : IUnknown { HRESULT Add([in]int nOp1,[in]int nOp2,[out,retval]int * pret); HRESULT Subtract([in]int nOp1,[in]int nOp2,[out,retval]int * pret); HRESULT Multiply([in]int nOp1,[in]int nOp2,[out,retval] int * pret); HRESULT Divide([in]int nOp1,[in]int nOp2,[out,retval]int * pret); }; [ uuid(01147C39-9DA0-4f7f-B525-D129745AAD1E), helpstring("IAdvancedMath Interface"), object, pointer_default(unique) ] interface IAdvancedMath : IUnknown { HRESULT Factorial([in]int nOp1,[out,retval]int * pret); HRESULT Fabonacci([in]int nOp1,[out,retval]int * pret); }; [ uuid(CA3B37EA-E44A-49b8-9729-6E9222CAE844), version(1.0), helpstring("MATHCOM 1.0 Type Library") ] library MATHCOMLib { importlib("stdole32.tlb"); importlib("stdole2.tlb"); [ uuid(3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841), helpstring("MATHCOM Class") ] coclass MATHCOM { [default] interface ISimpleMath; interface IAdvancedMath; }; };

在编译此工程之前请检查Project/Setting/MIDL中的设置。正确设置如下图：


图1.4　midl的正确设置

在正确设置后，如编译无错误，那么将在工程的目录下产生四个

　 文件名 作用 MathCOM.h 接口的头文件，如果想声明或定义接口时使用此文件 MathCOM_i.c 定义了接口和类对象以及库，只有在要使用到有关与GUID有关的东西时才引入此文件，此文件在整个工程中只能引入一次，否则会有重复定义的错误 MathCOM_p.c 用于存根与代理 dlldata.c 不明

1.3 增加注册功能

作为COM必须要注册与注销的功能。

1.3.1 增加一个MathCOM.def文件

DEF文件是模块定义文件（Module Definition File）。它允许引出符号被化名为不同的引入符号。

//MathCOM.def文件 ; MathCOM.def : Declares the module parameters. LIBRARY "MathCOM.DLL" EXPORTS DllCanUnloadNow @1 PRIVATE DllGetClassObject @2 PRIVATE DllRegisterServer @3 PRIVATE DllUnregisterServer @4 PRIVATE

DllUnregisterServer　这是函数名称 @4＜――这是函数序号 PRIVATE

接下来大致介绍一下DllRegisterServer（）和DllUnregisterServer()。（其他两个函数的作用将在后面介绍）

1.3.2 DllRegisterServer()和DllUnregisterServer()

DllRegisterServer() 函数的作用是将COM服务器注册到本机上。

DllUnregisterServer() 函数的作用是将COM服务器从本机注销。
 
1.4 MathCOM.cpp文件

现在请将 MathCOM.cpp 文件修改成如下：

// MATHCOM.cpp : Defines the entry point for the DLL application. // #include "stdafx.h" #include <objbase.h> #include <initguid.h> #include "MathCOM.h" //standard self-registration table const char * g_RegTable[][3]={ {"CLSID\\{3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841}",0,"MathCOM"}, {"CLSID\\{3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841}\\InprocServer32", 0, (const char * )-1 /*表示文件名的值*/}, {"CLSID\\{3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841}\\ProgID",0,"tulip.MathCOM.1"}, {"tulip.MathCOM.1",0,"MathCOM"}, {"tulip.MathCOM.1\\CLSID",0,"{3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841}"}, }; HINSTANCE g_hinstDll; BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { g_hinstDll=(HINSTANCE)hModule; return TRUE; } /********************************************************************* * Function Declare : DllUnregisterServer * Explain : self-unregistration routine * Parameters : * void -- * Return : * STDAPI -- * Author : tulip * Time : 2003-10-29 19:07:42 *********************************************************************/ STDAPI DllUnregisterServer(void) { HRESULT hr=S_OK; char szFileName [MAX_PATH]; ::GetModuleFileName(g_hinstDll,szFileName,MAX_PATH); int nEntries=sizeof(g_RegTable)/sizeof(*g_RegTable); for(int i =0;SUCCEEDED(hr)&&i<nEntries;i++) { const char * pszKeyName=g_RegTable[i][0]; long err=::RegDeleteKey(HKEY_CLASSES_ROOT,pszKeyName); if(err!=ERROR_SUCCESS) hr=S_FALSE; } return hr; } /********************************************************************* * Function Declare : DllRegisterServer * Explain : self Registration routine * Parameters : * void -- * Return : * STDAPI -- * Author : tulip * Time : 2003-10-29 19:43:51 *********************************************************************/ STDAPI DllRegisterServer(void) { HRESULT hr=S_OK; char szFileName [MAX_PATH]; ::GetModuleFileName(g_hinstDll,szFileName,MAX_PATH); int nEntries=sizeof(g_RegTable)/sizeof(*g_RegTable); for(int i =0;SUCCEEDED(hr)&&i<nEntries;i++) { const char * pszKeyName=g_RegTable[i][0]; const char * pszValueName=g_RegTable[i][1]; const char * pszValue=g_RegTable[i][2]; if(pszValue==(const char *)-1) { pszValue=szFileName; } HKEY hkey; long err=::RegCreateKey(HKEY_CLASSES_ROOT,pszKeyName,&hkey); if(err==ERROR_SUCCESS) { err=::RegSetValueEx( hkey, pszValueName, 0, REG_SZ, ( const BYTE*)pszValue, ( strlen(pszValue)+1 ) ); ::RegCloseKey(hkey); } if(err!=ERROR_SUCCESS) { ::DllUnregisterServer(); hr=E_FAIL; } } return hr; } STDAPI DllGetClassObject(REFCLSID rclsid ,REFIID riid,void **ppv) { return CLASS_E_CLASSNOTAVAILABLE; } STDAPI DllCanUnloadNow(void) { return E_FAIL; }

我只是在此文件中加几个必要的头文件和几个全局变量。并实现了 DllRegisterServer（）和DllUnregisterServer()。而对于其他两引出函数我只返回一个错误值罢了。

1.5 小结

现在我们的工程中应该有如下文件：
　 文件名 作用 Stdafx.h和stdafx.cpp 预编译文件 MathCOM.cpp Dll入口函数及其他重要函数定义的地方 MathCOM.def 模块定义文件 MathCOM.idl 接口定义文件（在1.2后如果编译的话应该还有四个文件）

好了到现在，我的所谓COM已经实现注册与注销功能。

如果在命令行或"运行"菜单下项执行如下"regsvr32 绝对路径＋MathCOM.dll"就注册此COM组件。在执行完此命令后，请查看注册表项的HKEY_CLASSES_ROOT\CLSID项看看3BCFE27E-C88D-453C-8C94-F5F7B97E7841这一项是否存在（上帝保佑存在）。

如同上方法再执行一下"regsvr32 -u 绝对路径＋MathCOM.dll"，再看看注册表。
其实刚才生成的dll根本不是COM组件，哈哈！！！因为他没有实现DllGetClassObject()也没有实现ISmipleMath和IAdvancedMath两个接口中任何一个。
让我们继续前行吧！！！

2、实现ISmipleMath,IAdvancedMath接口和DllGetClassObject()

2.1 实现ISmipleMath和IAdvancedMath接口

让我们将原来的 CMath 类修改来实现ISmipleMath接口和IAdvancedMath接口。
修改的地方如下：

1) Math.h文件 /*@**#---2003-10-29 21:33:44 (tulip)---#**@ #include "interface.h"*/ #include "MathCOM.h"//新增加的，以替换上面的东东 class CMath : public ISimpleMath, public IAdvancedMath { private: ULONG m_cRef; private: int calcFactorial(int nOp); int calcFabonacci(int nOp); public: CMath(); //IUnknown Method STDMETHOD(QueryInterface)(REFIID riid, void **ppv); STDMETHOD_(ULONG, AddRef)(); STDMETHOD_(ULONG, Release)(); // ISimpleMath Method STDMETHOD (Add)(int nOp1, int nOp2,int * pret); STDMETHOD (Subtract)(int nOp1, int nOp2,int *pret); STDMETHOD (Multiply)(int nOp1, int nOp2,int *pret); STDMETHOD (Divide)(int nOp1, int nOp2,int * pret); // IAdvancedMath Method STDMETHOD (Factorial)(int nOp,int *pret); STDMETHOD (Fabonacci)(int nOp,int *pret); }; 2) Math.cpp文件 /*@**#---2003-10-29 21:32:35 (tulip)---#**@ #include "interface.h" */ #include "math.h" STDMETHODIMP CMath::QueryInterface(REFIID riid, void **ppv) {// 这里这是实现dynamic_cast的功能，但由于dynamic_cast与编译器相关。 if(riid == IID_ISimpleMath) *ppv = static_cast<ISimpleMath *>(this); else if(riid == IID_IAdvancedMath) *ppv = static_cast<IAdvancedMath *>(this); else if(riid == IID_IUnknown) *ppv = static_cast<ISimpleMath *>(this); else { *ppv = 0; return E_NOINTERFACE; } reinterpret_cast<IUnknown *>(*ppv)->AddRef(); //这里要这样是因为引用计数是针对组件的 return S_OK; } STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::AddRef() { return ++m_cRef; } STDMETHODIMP_(ULONG) CMath::Release() { ULONG res = --m_cRef; // 使用临时变量把修改后的引用计数值缓存起来 if(res == 0) // 因为在对象已经销毁后再引用这个对象的数据将是非法的 delete this; return res; } STDMETHODIMP CMath::Add(int nOp1, int nOp2,int * pret) { *pret=nOp1+nOp2; return S_OK; } STDMETHODIMP CMath::Subtract(int nOp1, int nOp2,int * pret) { *pret= nOp1 - nOp2; return S_OK; } STDMETHODIMP CMath::Multiply(int nOp1, int nOp2,int * pret) { *pret=nOp1 * nOp2; return S_OK; } STDMETHODIMP CMath::Divide(int nOp1, int nOp2,int * pret) { *pret= nOp1 / nOp2; return S_OK; } int CMath::calcFactorial(int nOp) { if(nOp <= 1) return 1; return nOp * calcFactorial(nOp - 1); } STDMETHODIMP CMath::Factorial(int nOp,int * pret) { *pret=calcFactorial(nOp); return S_OK; } int CMath::calcFabonacci(int nOp) { if(nOp <= 1) return 1; return calcFabonacci(nOp - 1) + calcFabonacci(nOp - 2); } STDMETHODIMP CMath::Fabonacci(int nOp,int * pret) { *pret=calcFabonacci(nOp); return S_OK; } CMath::CMath() { m_cRef=0; }

2.2 COM组件调入大致过程

1) COM库初始化 使用CoInitialize序列函数(客户端) 2）激活COM（客户端） 3) 通过注册表项将对应的dll调入COM库中（COM库） 4) 调用COM组件内的DllGetClassObject()函数（COM组件） 5）通过类厂返回接口指针（COM库）这一步不是必需的

2.3 DllGetClassObject()实现

在MathCOM.cpp里加入下列语句，

#include "math.h" #include "MathCOM_i.c"

并将MathCOM.cpp里的DllGetClassObject()修改成如下：

/********************************************************************* * Function Declare : DllGetClassObject * Explain : * Parameters : * REFCLSID rclsid -- * REFIID riid -- * void **ppv -- * Return : * STDAPI -- * Author : tulip * Time : 2003-10-29 22:03:53 *********************************************************************/ STDAPI DllGetClassObject(REFCLSID rclsid ,REFIID riid,void **ppv) { static CMath *pm_math=new CMath; if(rclsid==CLSID_MATHCOM) return pm_math->QueryInterface(riid,ppv); return CLASS_E_CLASSNOTAVAILABLE; }

2.4 客户端

接下来我们写个客户端程序对此COM进行测试。
新建一个空的名为 TestMathCOM 的 win32 Console 工程，将它添加到 MathCOM workspace 中。
在 TestMathCOM 工程里添加一个名为 main.cpp 的文件，此文件的内容如下：

//main.cpp文件 #include <windows.h> #include "../MathCOM.h"//这里请注意路径 #include "../MathCOM_i.c"//这里请注意路径 #include <iostream> using namespace std; void main(void) { //初始化COM库 HRESULT hr=::CoInitialize(0); ISimpleMath * pSimpleMath=NULL; IAdvancedMath * pAdvancedMath=NULL; int nReturnValue=0; hr=::CoGetClassObject(CLSID_MATHCOM, CLSCTX_INPROC, NULL,IID_ISimpleMath, (void **)&pSimpleMath); if(SUCCEEDED(hr)) { hr=pSimpleMath->Add(10,4,&nReturnValue); if(SUCCEEDED(hr)) cout << "10 + 4 = " <<nReturnValue<< endl; nReturnValue=0; } // 查询对象实现的接口IAdvancedMath hr=pSimpleMath->QueryInterface(IID_IAdvancedMath, (void **)&pAdvancedMath); if(SUCCEEDED(hr)) { hr=pAdvancedMath->Fabonacci(10,&nReturnValue); if(SUCCEEDED(hr)) cout << "10 Fabonacci is " << nReturnValue << endl; } pAdvancedMath->Release(); pSimpleMath->Release(); ::CoUninitialize(); ::system("pause"); return ; }

关于如何调试dll请参阅附录A

2.5 小结

到现在我们应该有 2 个工程和 8 个文件，具体如下：
　 工程  文件 作用 MathCOM Stdafx.h 和 stdafx.cpp 预编译文件 　 MathCOM.cpp Dll入口函数及其他重要函数定义的地方 　 MathCOM.def 模块定义文件 　 MathCOM.idl 接口定义文件（在1.2后如果编译的话应该还有四个文件） 　 math.h和math.cpp ISmipleMath,IadvancedMath接口的实现类 TestMathCOM Main.cpp MathCOM的客户端，用于测试MathCOM组件

在此部分中我们已经完成一个可以实用的接近于完整的 COM组件。我们完成了此COM组件的客户端。如果你已经创建COM实例的话，你可能会发现在此部分的客户端并不是用CoCreateInstance()来创建COM实例，那是因为我们还没有在此COM组件里实现IClassFactory接口（此接口在下一部分实现）。
通过这个例子，我希望大家明白以下几点： 1) DllGetClassObject（）的作用，请参看COM组件调入大致过程这一节，同时也请将断点打在DllGetClassObject()函数上，仔细看看他的实现（在没有实现IClassFactory接口的情况下）和他的传入参数。 2) 为什么在这个客户端程序里不使用CoCreateInstance()来创建COM实例而使用CoGetClassObject()来创建COM实例。你可以试着用CoCreateInstance()来创建Cmath,看看DllGetClassObject()的第一参数是什么？ 3) 实现IClassFactory接口不是必需的，但应该说是必要的（如何实现请看下一章） 4) 应掌握DllRegisterServer()和DllUnregisterServer()的实现。 5) 客户端在调用COM组件时需要那几个文件（只要由idl文件产生的两个文件）

3、类厂

附录

A 我对 dll 的一点认识

目标：写几个比较简单的dll并了解**.dll与**.lib的关系。

一：没有lib的dll

1.1建一个没有lib的dll

1） 新建一个com_1.cpp文件（注意此dll根本没有什么用） 2） 在com_1.cpp写下下面的代码 3） 按下F5运行，所有的东西都按确定。 4） 应该出现如下错误：

Linking... Creating library Debug/COM_1.lib and object Debug/COM_1.exp LIBCD.lib(crt0.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol _main Debug/COM_1.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals 5)进入 project|setting，在 "C/C++" 属性框的 "project Options" 里把
  "/D ''_console''" 修改成"/D ''_WINDOWS''"。 6)进入project|setting，在 "link" 属性框的 "project Options" 里增加下
面的编译开关 "/dll "

增加的编译开关大致如下：

kernel32.lib user32.lib gdi32.lib winspool.lib comdlg32.lib advapi32.lib shell32.lib ole32.lib oleaut32.lib uuid.lib odbc32.lib odbccp32.lib /nologo /dll /incremental:yes /pdb:"Debug/COM_1.pdb" /debug /machine:I386 /out:"Debug/COM_1.dll" /implib:"Debug/COM_1.lib" /pdbtype:sept

注意："/dll"应该与后面的开关之间有一个空格

//com_1.cpp #include <objbase.h> BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved) { HANDLE g_hModule; switch(dwReason) { case DLL_PROCESS_ATTACH: g_hModule = (HINSTANCE)hModule; break; case DLL_PROCESS_DETACH: g_hModule=NULL; break; } }

现在可以编译了，这小片段代码将会生成一个dll,但这个dll是没有用的。没有引出函数和变量。

1.2 调试没有 lib 的 dll

1) 新建一个工程 Client，工程类型为 console，将上面创建的 dll copy 到 client 工程目录下
2) 增加 Client.cpp（代码见下）到工程 Client 中去
3) 选中 Client 工程，并在 project|setting|debug|Category 下拉框，如图：


图1.4 调试

注意这是一种调试 dll 的方法

5） 现在可以在Client和COM_1.dll里打断点调试了。
在这里我们只能调试DllMain()函数，因为那个dll里除了就没别的东西了，下面我开始　增加一点东西。

二：带有lib的dll

2.1 创建一个带有lib的dll

我们在原来的基础上让上面的代码产生一个lib了。新的代码如下：

#include <objbase.h> extern "C" __declspec(dllexport) void tulip (void) { ::MessageBox(NULL,"ok","I''am fine",MB_OK); } BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved) { HANDLE g_hModule; switch(dwReason) { case DLL_PROCESS_ATTACH: g_hModule = (HINSTANCE)hModule; break; case DLL_PROCESS_DETACH: g_hModule=NULL; break; } return TRUE; }

在这个dll里，我们引出一个tulip函数。如果此时我们想要在客户调用此函数应该用什么方法呢？

上面的代码除了生成dll外，他比第一个程序多产生一个lib文件，现在应该知道dll与lib的关系吧。Lib文件是dll输出符号文件。如果一个dll没有任何东西输出那么不会有对应的lib文件，但只要一个dll输出一个变量或函数就会相应的lib文件。总的说来，dll与lib是相互配套的。
当某个dll他有输出函数（或变量）而没有lib文件时，我们应该怎么调用 dll 的函数呢？请看下面的方法。

2.2 调试带有引用但没有头文件的 dll

注意：本方法根本没有用 COM_1.lib 文件，你可以把 COM_1.lib 文件删除而不影响。
此时的客户端代码如果下：

#include <windows.h> int main(void) { //定义一个函数指针 typedef void ( * TULIPFUNC )(void); //定义一个函数指针变量 TULIPFUNC tulipFunc; //加载我们的dll HINSTANCE hinst=::LoadLibrary("COM_1.dll"); //找到dll的tulip函数 tulipFunc=(TULIPFUNC)GetProcAddress(hinst,"tulip"); //调用dll里的函数 tulipFunc(); return 0; }

对于调用系统函数用上面的方法非常方便，因为对于User32.dll，GUI32.dll这种dll,我没有对应的lib，所以一般用上面的方法。

三：带有头文件的dll

3.1 创建一个带有引出信息头文件的dll

如果用上面的方法调用我们自己创建的dll那太烦了！因为我们的dll可能没有像window这样标准化的文档。可能过了一段时间后，我们都会忘记dll内部函数的格式。再如当我们把此dll发布客户时，那个客户肯定会在背后骂你的！

这时我们需要一个能了解dll引出信息途径。我创建一个.h文件。继续我们旅途。
我们的dll代码只需要修改一点点，代码如下：

#include <objbase.h> #include "header.h"//看到没有，这就是我们增加的头文件 extern "C" __declspec(dllexport) void tulip (void) { ::MessageBox(NULL,"ok","I''am fine",MB_OK); } BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule, DWORD dwReason, void* lpReserved) { HANDLE g_hModule; switch(dwReason) { case DLL_PROCESS_ATTACH: g_hModule = (HINSTANCE)hModule; break; case DLL_PROCESS_DETACH: g_hModule=NULL; break; } return TRUE; }

而 header.h文件只有一行代码：

extern "C" __declspec(dllexport) void tulip (void);

3.2 调试带有头文件的dll

而此时我们的客户程序应该变成如下样子：（比第二要简单多了）

#include <windows.h> #include "..\header.h"//注意路径 //注意路径，加载 COM_1.lib 的另一种方法是 Project | setting | link 设置里 #pragma comment(lib,"COM_1.lib") int main(void) { tulip();//只要这样我们就可以调用dll里的函数了 return 0; }

四：小结

今天讲了三种 dll 形式，第一种是没有什么实用价值的，但能讲清楚 dll 与 lib 的关系。我们遇到的情况大多数是第三种，dll 的提供一般会提供 **.lib 和 **.h 文件，而第二种方法适用于系统函数。

希望各位高手指正与交流，

注：今天一时兴起，写了上面的东西，本来我是总结一下有关 COM 的东西，但写着写着就成这个样子，COM 也是从 dll 起步的。

（全文完）

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