Программирование -> C/C++ -> Сущность технологии COM

QueryInterface и IUnknown

Свойство рефлективности QueryInterface гарантирует, что любой интерфейсный указатель сможет удовлетворить запросы на IUnknown, поскольку все интерфейсные указатели неявно принадлежат к типу IUnknown. Спецификация СОМ имеет немного больше ограничений при описании результатов запросов QueryInterface именно на IUnknown. Объект не только должен отвечать "да" на запрос, он должен также возвращать в ответ на каждый запрос в точности одно и то же значение указателя. Это означает, что в следующем коде оба утверждения всегда должны быть верны:

void AssertSameObject(IUnknown *pUnk) 
{ 
    IUnknown *pUnk1 = 0, *pUnk2 = 0;
    HRESULT hr1 = pUnk->QueryInterface(IID_IUnknown, (void **)&pUnk1);
    HRESULT hr2 = pUnk->QueryInterface(IID_IUnknown, (void **)&pUnk2);
      // QueryInterface(IUnknown) must always succeed
      // QueryInterface(IUnknown) должно всегда быть успешным
    assert(SUCCEEDED(hr1) && SUCCEEDED(hr2));
      // two requests for IUnknown must always yield the
      // same pointer values
      // два запроса на IUnknown должны всегда выдавать
      // те же самые значения указателя
    assert(pUnk1 == pUnk2);
    pUnk1->Release() ;
    pUnk2->Release() ;
}

Это требование позволяет клиентам сравнивать два любых указателя интерфейса для выяснения того, действительно ли они указывают на один и тот же объект.

bool IsSameObject(IUnknown *pUnk1, IUnknown *pUnk2)
{
    assert(pUnk1 && pUnk2);
    bool bResult = true;
    if (pUnk1 != pUnk2) {
        HRESULT hr1, hr2;
        IUnknown *p1 = 0, *p2 = 0;
        hr1 = pUnk1->QueryInterface(IID_IUnknown, (void **)&p1);
        assert(SUCCEEDED(hr1));
        hr2 = pUnk2->QueryInterface(IID_IUnknown, (void **)&p2);
        assert(SUCCEEDED(hr2));
          // compare the two pointer values, as these 
          // represent the identity of the object 
          // сравниваем значения двух указателей, 
          // так как они идентифицируют объект 
        bResult = (р1 == р2);
        p1->Release(); 
        p2->Release();
    }
    return bResult;
}

В главе 5 будет рассмотрено, что понятие идентификации является фундаментальным принципом, так как он используется в архитектуре удаленного доступа СОМ с целью эффективно представлять интерфейсные указатели на объекты в сети.

Вооружившись знанием правил IUnknown, полезно исследовать реализацию объекта и убедиться в том, что она придерживается всех этих правил. Следующая реализация выставляет каждый из четырех интерфейсов средств транспорта и IUnknown:

class CarBoatPlane : public ICar, 
                     public IBoat, 
                     public IPlane {
  public:
      // IUnknown methods - методы IUnknown 
    STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID, void**);
    STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef(void);
    STDMETHODIMP_(ULONG) Release(void);
      // IVehicle methods - методы IVehicle 
    STDMETHODIMP GetMaxSpeed(long *pMax);
      // ICar methods - методы ICar 
    STDMETHODIMP Brake(void);
      // IBoat methods - методы IBoat 
    STDMETHODIMP Sink(void);
      // IPlahe methods - методы IPlane 
    STDMETHODIMP TakeOff(void);
};

Ниже приведена стандартная реализация QueryInterface в CarBoatPlane:

STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID riid, void **ppv)
{ 
    if (riid == IID_IUnknown) 
        *ppv = static_cast<ICar*>(this);
    else if (riid == IID_IVehicle)
        *ppv = static_cast<ICar*>(this);
    else if (riid == IID_ICar)
        *ppv = static_cast<ICar*>(this);
    else if (riid == IID_IBoat)
        *ppv = static_cast<IBoat*>(this);
    else if (riid == IID_IPlane)
        *ppv = static_cast<IPlane*>(this);
    else
        return (*ppv = 0), E_NOINTERFACE;
    ((IUnknown*)*ppv)->AddRef();
    return S_OK;
}

Для того чтобы быть объектом СОМ, реализация CarBoatPlane QueryInterface должна полностью придерживаться правил IUnknown, приведенных в данной главе.

Класс CarBoatPlane выставляет интерфейсы только типа ICar, IPlane, IBoat, IVehicle и IUnknown. Каждая таблица vtbl CarBoatPlane будет ссылаться на единственную реализацию QueryInterface, показанную выше. К каждому поддерживаемому интерфейсу можно обращаться через эту реализацию QueryInterface, так что невозможно найти два несимметричных интерфейса, то есть не существует двух интерфейсов A и B, для которых неверно следующее:

If QI(A)->B Then QI(QI(A)->B)->A

Если следовать той же логике, то поскольку все пять интерфейсов принадлежат к одной и той же реализации QueryInterface, не существует трех интерфейсов А, В и С, для которых неверно следующее:

If QI(QI(A)->B)->C Then QI(A)->C

Наконец, поскольку реализация QueryInterface всегда удовлетворяет запросы на пять возможных интерфейсных указателей, которые могут поддерживаться клиентом, то следующее утверждение должно быть верным для каждого из пяти поддерживаемых интерфейсов:

QI(A)->A

Поскольку из множественного наследования вытекает единственная реализация QueryInterface для всех интерфейсов объекта, в действительности очень трудно нарушить требования симметричности, транзитивности и рефлективности.

Реализация также корректно выполняет правило СОМ об идентификации, возвращая только одно значение указателя при запросе IUnknown:

if (riid == IID_IUnknown)
    *ppv = static_cast<ICar*>(this);

Если бы реализация QueryInterface возвращала различные указатели vptr для каждого запроса:

if (riid == IID_IUnknown) { 
    int n = rand() % 3;
    if (n == 0)
        *ppv = static_cast<ICar*>(this);
    else if (n == 1)
        *ppv = static_cast<IBoat*>(this);
    else if (n == 2)
        *ppv = static_cast<IPlane*>(this);
}

то реализация была бы корректной только в терминах чисто С++-отношений типа (то есть все три интерфейса были бы совместимы по типу с запрошенным типом IUnknown). Эта реализация, однако, не является допустимой с точки зрения СОМ, поскольку правило идентификации для QueryInterface было нарушено.

Множественные интерфейсы и имена методов
Динамическая композиция
Двоичная композиция
Включение
Где мы находимся?