有效的使用和设计COM智能指针—条款5：了解_com_ptr_t 的设计背后

条款5：了解_com_ptr_t 设计背后的历史原因
_com_ptr_t是微软在VC中的一个专有模版类。它封装了对IUnknown的QueryInterface()、AddRef()和Release()的操作，并提供自己的一些成员函数从而对COM接口指针进行操作。同时_com_ptr_t还简化了COM接口对引用计数的操作以及不同接口间的查询操作。

要使用_com_ptr_t这个智能指针，首先需要用_COM_SMARTPTR_TYPEDEF这个宏来声明特异化(Specialization)版本的_com_ptr_t 类别。之后则可以使用形如“接口名称+Ptr”这样的名称来定义此种接口类型的智能指针。例如：

view plaincopy to clipboardprint?_COM_SMARTPTR_TYPEDEF(ICalculator, __uuidof(ICalculator));
_COM_SMARTPTR_TYPEDEF(ICOMDebugger,__uuidof(ICOMDebugger));
HRESULT Calculaltor()
{
    ICOMDebuggerPtr spDebugger = NULL;
    ICalculatorPtr spCalculator (CLSID_CALCULATOR); //构造函数可创建COM组件
    int nSum = 0;
    spCalculator->Add(1, 2, &nSum);

    spDebugger = spCalculator;    //自动调用QueryInterface查询所需要的接口
    spDebugger->GetRefCount();

return S_OK;
｝//无需手动调用Release()，接口会在智能指针析构时自动调用Release()。
_COM_SMARTPTR_TYPEDEF(ICalculator, __uuidof(ICalculator));
_COM_SMARTPTR_TYPEDEF(ICOMDebugger,__uuidof(ICOMDebugger));
HRESULT Calculaltor()
{
    ICOMDebuggerPtr spDebugger = NULL;
    ICalculatorPtr spCalculator (CLSID_CALCULATOR); //构造函数可创建COM组件
    int nSum = 0;
    spCalculator->Add(1, 2, &nSum);

    spDebugger = spCalculator;    //自动调用QueryInterface查询所需要的接口
    spDebugger->GetRefCount();

return S_OK;
｝//无需手动调用Release()，接口会在智能指针析构时自动调用Release()。

_COM_SMARTPTR_TYPEDEF这个宏，一般放置于单独的头文件中。这样，只要include了此头文件的相关文件，都能使用名称为“接口名+Ptr”这种类型的智能指针。

这使得_com_ptr_t这套智能指针使用起来相对比较简单，编写代码时不存在一大堆针对模版的类型参数化过程。使用者也感觉不到模版的存在，用类似接口指针的方式即可使用此智能指针。

如果想探究_com_ptr_t这套智能指针的特异化过程是如何完成的，我们可以将特异化时候所用到的_COM_SMARTPTR_TYPEDEF这个宏展开：

view plaincopy to clipboardprint?typedef _com_ptr_t<_com_IIID<IMyInterface, __uuidof(IMyInterface)>> IMyInterfacePtr;
typedef _com_ptr_t<_com_IIID<IMyInterface, __uuidof(IMyInterface)>> IMyInterfacePtr;
其中_com_IIID 的原型为：

view plaincopy to clipboardprint?template<typename _Interface, const IID* _IID /*= &__uuidof(_Interface)*/>
class _com_IIID
template<typename _Interface, const IID* _IID /*= &__uuidof(_Interface)*/>
class _com_IIID
可以看出_com_IID这个类模版的功能是对IID和具体的类型进行封装，并把他们绑定在一起。_com_ptr_t则再会将此_com_IID参数化之后的类型作为类型参数的实参，从而构造一个特异化版本的智能指针类型。

另外值得一提的是，如果希望使用__uuidof这个vc专用的关键字，则需要在接口声明的时候加上形如：

view plaincopy to clipboardprint?__declspec(uuid("XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX"))
__declspec(uuid("XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX"))
这样的语法。如下是ICalculator接口的声明：

view plaincopy to clipboardprint?interface __declspec(uuid("994D80AC-A5B1-430a-A3E9-2533100B87CE")) ICalculator : IUnknown
{
    virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Add(
        const int nNum1,
        const int nNum2,
        int *pnSum
    ) const = 0;

    virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Sub(
        const int nMinuend,
        const int nSubtrahend,
        int *pnQuotient
    ) const = 0;
};
interface __declspec(uuid("994D80AC-A5B1-430a-A3E9-2533100B87CE")) ICalculator : IUnknown
{
    virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Add(
        const int nNum1,
        const int nNum2,
        int *pnSum
    ) const = 0;

    virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Sub(
        const int nMinuend,
        const int nSubtrahend,
        int *pnQuotient
    ) const = 0;
};
在_com_ptr_t 中封装了更多的功能性函数（如可以在构造智能指针的时候创建COM组件），并可以通过赋值运算符进行接口的查询。或许你会问为什么CComPtr不提供类似的操作。这个议题涉及到智能指针设计原则上的问题。我们会在“在设计原则中斟酌取舍”进行深入的讨论。

看完_com_ptr_t的一些基础用法后，让我们再来设想一种情况：如果我们有一个COM组件，但却拿不到他的头文件，那么在VC中应该如何操作他们呢？或许你认为拿不到头文件却要调用函数的情况不太可能发生，因为这样做你的代码无法通过编译。但事实是，缺少C/C++头文件这一现象却存在于大量的COM组件之中。

这些COM的设计者并非没有照顾到C/C++的程序员（很大程度上，他们也使用C++开发COM），而是他们使用了一种更好的方法来声明组件的接口——类型库。

类型库，是一种与语言无关、适合于解释性语言和宏语言使用C++头文件的等价物【1】。换而言之，C++和C语言中，我们的类型声明都用头文件来代替，而VB、delphi，则可以通过类型库来完成。

微软为VC提供的#import预处理命令，它能将一个类型库转换成等价的C/C++头文件。这样，开发者只需要发布一套类型库，则能在多种语言中定义出相应的接口了。

我们先可以用#import预处理命令来导入一个类型库，看看编译器帮我们完成了什么。我们以ADO为例，用#import预处理命令导入ADO类型库的源代码像是下面这样的：

view plaincopy to clipboardprint?#import "C:\Program Files\Common Files\System\ado\msado15.dll" rename("EOF","rsEOF")
#import "C:\Program Files\Common Files\System\ado\msado15.dll" rename("EOF","rsEOF")
看上去有些复杂，而且和普通编译预处理命令形式上略有差别。但它却十分之方便，稍微编译一下这个程序，则会在相应的目录下输出msado15.tlh和msado15.tli两个文件。

msado15.tlh 包含了接口的声明，其内容看上去是下面这个样子的：

view plaincopy to clipboardprint?// Created by Microsoft (R) C/C++ Compiler Version 12.00.8168.0 (a2f27f36).
//
// d:\...\debug\msado15.tlh
//
// C++ source equivalent of Win32 type library C:\...\ado\msado15.dll
// compiler-generated file created 08/22/11 at 14:19:31 - DO NOT EDIT!
struct __declspec(uuid("00000512-0000-0010-8000-00aa006d2ea4"))
/* dual interface */ _Collection;
struct __declspec(uuid("00000513-0000-0010-8000-00aa006d2ea4"))
/* dual interface */ _DynaCollection;
struct __declspec(uuid("00000534-0000-0010-8000-00aa006d2ea4"))
/* dual interface */ _ADO;
str

补充：软件开发 , C语言 ,