Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста

// ifaststring.h

class IFastString {

public:

virtual int Length(void) const = 0;

virtual int Find(const char *psz) const = 0;

};

extern "C"

IFastString *CreateFastString(const char *psz);

// faststring.cpp (part of DLL)

// faststring.cpp (часть DLL)

IFastString *CreateFastString (const char *psz)

{ return new FastString(psz); }

Как было в случае класса-дескриптора, новый оператор вызывается исключительно внутри DLL FastString, а это означает, что размер и расположение объекта будут установлены с использованием того же транслятора, который транслировал все методы реализации.

Последнее препятствие, которое предстоит преодолеть, относится к уничтожению объекта. Следующая клиентская программа пройдет трансляцию, но результаты будут непредсказуемыми:

int f(void)

{

IFastString *pfs = CreateFastString(«Deface me»);

int n = pfs->Find(«ace me»);

delete pfs;

return n;

}

Непредсказуемое поведение вызвано тем фактом, что деструктор класса интерфейса не является виртуальным. Это означает, что вызов оператора delete не сможет динамически найти последний порожденный деструктор и рекурсивно уничтожит объект ближайшего внешнего типа по отношению к базовому типу. Поскольку деструктор FastString никогда не вызывается, в данном примере из буфера исчезнет строка «Deface me», которая должна там присутствовать.

Очевидное решение этой проблемы – сделать деструктор виртуальным в классе интерфейса. К сожалению, это нарушит независимость класса интерфейса от транслятора, так как положение виртуального деструктора в таблице vtbl может изменяться от транслятора к транслятору. Одним из конструктивных решений этой проблемы является добавление к интерфейсу явного метода Delete как еще одной чисто виртуальной функции, чтобы заставить производный класс уничтожать самого себя в своей реализации этого метода. В результате этого будет выполнен нужный деструктор. Модифицированная версия заголовочного файла интерфейса выглядит так:

// ifaststring.h

class IFastString

{

public:

virtual void Delete(void) = 0;

virtual int Length(void) const = 0;

virtual int Find(const char *psz) const = 0;

};

extern "C"

IFastString *CreateFastString (const char *psz);

она влечет за собой соответствующее определение класса реализации:

// faststring.h

#include «ifaststring.h»

class FastString : public IFastString

{ const int mcch;

// count of characters

// счетчик символов

char *mpsz; public: FastString(const char *psz);

~FastString(void);

void Delete(void);

// deletes this instance

// уничтожает этот экземпляр

int Length(void) const;

// returns # of characters

// возвращает число символов

int Find(const char *psz) const;

// returns offset

// возвращает смещение

};

// faststring.cpp

#include <string.h>

#include «faststring.h»

IFastString* CreateFastString (const char *psz) {

return new FastString(psz);

}

FastString::FastString(const char *psz) : mcch(strlen(psz)), mpsz(new char[mcch + 1]) {

strcpy(mpsz, psz);

}

void FastString::Delete(void) {

delete this;

}

FastString::~FastString(void) {

delete[] mpsz;

}

int FastString::Lengtn(void) const {

return mcch;

}

int FastString::Find(const char *psz) const {

// O(1) lookup code deleted for clarity

// код поиска 0(1) уничтожен для ясности

}

Рисунок 1.7 показывает представление FastString на этапе выполнения. Чтобы использовать тип данных FastString, клиентам надо просто включить в программу файл определения интерфейса и вызвать CreateFastString:

#include «ifaststring.h»

int f(void)

{ int n = -1;

IFastString *pfs = CreateFastString(«Hi Bob!»);

if (pfs) { n = pfs->Find(«ob»);

pfs->Delete(); }

return n; }

Отметим, что все, кроме одной, точки входа в DLL FastString являются виртуальными функциями. Виртуальные функции класса интерфейса всегда вызываются косвенно, через указатель функции, хранящийся в таблице vtbl , избавляя клиента от необходимости указывать их символические имена на этапе разработки. Это означает, что методы интерфейса защищены от различий в коррекции символических имен на разных трансляторах. Единственная точка входа, которая явно компонуется по имени, – это CreateFastString – глобальная функция, которая обеспечивает клиенту доступ в мир FastString. Заметим, однако, что эта функция была экспортирована с опцией extern "С", которая подавляет коррекцию символов. Следовательно, все трансляторы C++ ожидают, что импортируемая библиотека и DLL экспортируют один и тот же идентификатор. Полезным результатом этой методики является то, что вы можете спокойно извлечь класс из DLL, использующей одну среду C++, а обратиться к этому классу из любой другой среды C++. Эта возможность необходима при построении основы для независимых от разработчика компонентов повторного пользования.

Полиморфизм на этапе выполнения

Управление реализациями классов с использованием абстрактных базовых классов как интерфейсов открывает целый мир новых возможностей в терминах того, что может случиться на этапе выполнения. Напомним, что DLL FastString экспортирует только один идентификатор – CreateFastString. Теперь пользователю легко динамически загрузить DLL, используя по требованию LoadLibrary, и разрешить этой единственной точке входа использовать GetProcAddress:

IFastString *CallCreateFastString(const char *psz)

{

static IFastString * (*pfn)(const char *) = 0;

if (!pfn) {

// init ptr 1st time through

// первое появление ptr

const TCHAR szDll[] = TEXT(«FastString.DLL»);

const char szFn[] = «CreateFastString»;

HINSTANCE h = LoadLibrary(szDll);

if (h) *(FARPROC*)&pfn = GetProcAddress(h, szFn); }

return pfn ? pfn(psz) : 0;

}

Эта методика имеет несколько возможных приложений. Одна из причин ее использования – предотвращение ошибок, генерируемых операционной системой при работе на машине, где не установлена реализация объектов. Приложения, использующие дополнительные системные компоненты, такие как WinSock или MAPI, используют похожую технику для запуска приложений на машинах с минимальной конфигурацией. Поскольку клиенту никогда не нужно компоновать импортируемую библиотеку DLL, он не зависит от загрузки DLL и может работать на машинах, на которых DLL вообще не установлена. Другой причиной для использования этой методики может быть медленная инициализация адресного пространства. Кроме того, DLL не загружается автоматически во время инициализации; и если в действительности реализация объекта не используется, то DLL не загрузится никогда. Другими преимуществами этого способа являются ускорение запуска клиента и сохранение адресного пространства для длительных процессов, которые могут никогда реально не использовать DLL.

Возможно, одним из наиболее интересных применений этой методики является возможность для клиента динамически выбирать между различными реализациями одного и того же интерфейса. Если описание интерфейса IFastString дано как общедоступное (publicly available), то ничто не препятствует как исходному конструктору (implementor) FastString, так и любым сторонним средствам реализации порождать дополнительные классы реализации от того же самого интерфейса. Подобно исходной реализации класса FastString, эти новые реализации будут иметь такое двоичное представление, что будут совместимы на двоичном уровне с исходным классом интерфейса. Все, что должен сделать пользователь, чтобы добиться полностью совместимых («plug-compatible») реализаций, – это определить правильное имя файла для желаемой реализации DLL.