第一部分——什麼是COM，如何使用COM 簡單地說，COM是一種跨應用和語言共享二進制代碼的方法。與C++不同，它提倡源代碼重用。ATL便是一個很好的例證。源碼級重用雖然好，但只能用於C++。它還帶來了名字衝突的可能性，更不用說不斷拷貝重用代碼而導致工程膨脹和臃腫。 我們從下往上看。接口只不過是一組函數。這些函數被稱爲方法。接口名字以大寫的I開頭，例如C++中的IShellLink，接口被設計成一個抽象基類，其中只有純粹的虛擬函數。 HRESULT是COM用來返回錯誤和成功代碼的整型數字。除此之外，別無它意，雖然以H作前綴，但沒有句柄之意。下文會對它有更多的討論。 每一種語言都有其自己處理對象的方式。例如，C++是在棧中創建對象，或者用new動態分配。因爲COM必須獨立於語言，所以COM庫爲自己提供對象管理例程。下面是對COM對象管理和C++對象管理所做的一個比較： 創建一個新對象 C++中，用new操作符，或者在棧中創建對象。 刪除對象 C++中，用delete操作符，或將棧對象踢出。 創建COM對象 爲了創建COM對象並從這個對象獲得接口，必須調用COM庫的API函數，CoCreateInstance()。其原型如下： 刪除COM對象 前面說過，你不用釋放COM對象，只要告訴它們你已經用完對象。IUnknown是每一個COM對象必須實現的接口，它有一個方法，Release()。調用這個方法通知COM對象你不再需要對象。一旦調用了這個方法之後，就不能再次使用這個接口，因爲這個COM對象可能從此就從內存中消失了。 每一個COM接口都派生於IUnknown。這個名字有點誤導人，其中沒有未知（Unknown）接口的意思。它的原意是如果有一個指向某COM對象的IUnknown指針，就不用知道潛在的對象是什麼，因爲每個COM對象都實現IUnknown。 IUnknown 有三個方法： 前面已經看到了Release()的使用，但如何使用QueryInterface()呢?當你用CoCreateInstance()創建對象的時候，你得到一個返回的接口指針。如果這個COM對象實現一個以上的接口（不包括IUnknown），你就必須用QueryInterface()方法來獲得任何你需要的附加的接口指針。QueryInterface()的原型如下： 讓我們繼續外殼鏈接的例子。它實現了IShellLink 和IPersistFile接口。如果你已經有一個IShellLink指針，pISL，可以從COM對象請求IPersistFile接口： 這一部分將花點時間來討論如何在COM代碼中處理串。如果你熟悉Unicode 和ANSI，並知道如何對它們進行轉換的話，你就可以跳過這一部分，否則還是讀一下這一部分的內容。 我自己都有點暈菜了……!，萬事開頭難啊……，不搞清楚這些東西就很難搞清楚COM的串處理。何況文檔中列出的比實際應用的要複雜得 多。下面就給出瞭如何使用這個API的例子： MFC中的CString包含有構造函數和接受Unicode串的賦值操作，所以你可以用CString來實現轉換。例如： ATL有一組很方便的宏用於串的轉換。W2A()用於將Unicode串轉換爲ANSI串（記憶方法是“wide to ANSI”——寬字符到ANSI）。實際上使用OLE2A()更精確，“OLE”表示的意思是COM串或者OLE串。下面是使用這些宏的例子： 下面用兩個例子演示本文所講的COM概念。代碼中還包含了本文的例子工程。 使用單接口COM對象 第一個例子展示的是單接口COM對象。這可能是你碰到得最簡單的例子。它使用外殼中的活動桌面組件對象類（CLSID_ActiveDesktop）來獲得當前桌面牆紙的文件名。請確認系統中安裝了活動桌面（Active Desktop）。 以下是編程步驟： 使用多接口的COM對象 第二個例子展示瞭如何使用一個提供單接口的COM對象QueryInterface()函數。其中的代碼用外殼的Shell Link組件對象類創建我們在第一個例子中獲得的牆紙文件的快捷方式 。以下是編程步驟： 這一部分準備用SUCCEEDED 和 FAILED宏進行一些簡單的出錯處理。主要是深入研究從COM方法返回的HRESULT，以便達到完全理解和熟練應用。 REGDB_E_READREGDB： 另外一種查找HRESULT描述的方法是在調試器中。假設有一個HRESULT變量是hres。在Watch窗口的左邊框中輸入“hres,hr”，表示想要看的值，“hr”便會通知VC顯示HRESULT所描述的值。如下圖所示： 通過以上的討論，想必你對COM編程有了初步的認識，本文第二部分將探討COM的內部機制。教你如何用C++編寫自己的接口。
編譯：趙湘寧
本文的目的是爲剛剛接觸COM的程序員提供編程指南，並幫助他們理解COM的基本概念。內容包括COM規範簡介，重要的COM術語以及如何重用現有的COM組件。本文不包括如何編寫自己的COM對象和接口。
COM即組件對象模型，是Component Object Model 取前三個字母的縮寫，這三個字母在當今Windows的世界中隨處可見。隨時涌現出來的大把大把的新技術都以COM爲基礎。各種文檔中也充斥着諸如COM對象、接口、服務器之類的術語。因此，對於一個程序員來說，不僅要掌握使用COM的方法，而且還要徹底熟悉COM的所有一切。
本文由淺入深描述COM的內在運行機制，教你如何使用第三方提供的COM對象（以Windows 外殼組件Shell爲例）。讀完本文後，你就能掌握如何使用Windows操作系統中內建的組件和第三方提供的COM對象。
本文假設你精通C++語言。在例子代碼中使用了一點MFC和ATL，如果你不熟悉MFC和ATL也沒關係，本文會對這些代碼進行完全透徹的解釋。本文包括以下幾個部分：
COM——到底是什麼
Windows使用DLLs在二進制級共享代碼。這也是Windows程序運行的關鍵——重用kernel32.dll, user32.dll等。但DLLs是針對C接口而寫的，它們只能被C或理解C調用規範的語言使用。由編程語言來負責實現共享代碼，而不是由DLLs本身。這樣的話DLLs的使用受到限制。
MFC引入了另外一種MFC擴展DLLs二進制共享機制。但它的使用仍受限制——只能在MFC程序中使用。
COM通過定義二進制標準解決了這些問題，即COM明確指出二進制模塊（DLLs和EXEs）必須被編譯成與指定的結構匹配。這個標準也確切規定了在內存中如何組織COM對象。COM定義的二進制標準還必須獨立於任何編程語言（如C++中的命名修飾）。一旦滿足了這些條件，就可以輕鬆地從任何編程語言中存取這些模塊。由編譯器負責所產生的二進制代碼與標準兼容。這樣使後來的人就能更容易地使用這些二進制代碼。
在內存中，COM對象的這種標準形式在C++虛函數中偶爾用到，所以這就是爲什麼許多COM代碼使用C++的原因。但是記住，編寫模塊所用的語言是無關的，因爲結果二進制代碼爲所有語言可用。
此外，COM不是Win32特有的。從理論上講，它可以被移植到Unix或其它操作系統。但是我好像還從來沒有在Windows以外的地方聽說過COM。
接口可以從其它接口繼承，這裏所說的繼承的原理就好像C++中的單繼承。接口是不允許多繼承的。
coclass（簡稱組件對象類——component object class）被包含在DLL或EXE中，並且包含着一個或者多個接口的代碼。組件對象類（coclasss）實現這些接口。COM對象在內存中表現爲組件對象類（coclasss）的一個實例。注意COM“類”和C++“類”是不相同的，儘管常常COM類實現的就是一個C++類。
COM服務器是包含了一個或多個coclass的二進制（DLL或EXE）。
註冊（Registration）是創建註冊表入口的一個過程，告訴Windows 操作系統COM服務器放在什麼位置。取消註冊（Unregistration）則相反——從註冊表刪除這些註冊入口。
GUID（諧音爲“fluid”，意思是全球唯一標示符——globally unique identifier）是個128位的數字。它是一種獨立於COM編程語言的標示方法。每一個接口和coclass有一個GUID。因爲每一個GUID都是全球唯一的，所以避免了名字衝突（只要你用COM API創建它們）。有時你還會碰到另一個術語UUID（意思也是全球唯一標示符——universally unique identifier）。UUIDs和GUIDs在實際使用時的用途是一樣的。
類ID或者CLSID是命名coclass的GUID。接口ID或者IID是命名接口的GUID。
在COM中廣泛地使用GUID有兩個理由：
最後，COM庫是在你使用COM時與你交互的操作系統的一部分，它常常指的就是COM本身。但是爲了避免混淆才分開描述的。
COM中，調用COM庫中的API。
COM中，所有的對象保持它們自己的引用計數。調用者必須通知對象什麼時候用完這個對象。當引用計數爲零時，COM對象將自己從內存中釋放。
由此可見，對象處理的兩個階段：創建和銷燬，缺一不可。當創建COM對象時要通知COM庫使用哪一個接口。如果這個對象創建成功，COM庫返回所請求接口的指針。然後通過這個指針調用方法，就像使用常規C++對象指針一樣。
HRESULT CoCreateInstance (
REFCLSID rclsid,
LPUNKNOWN pUnkOuter,
DWORD dwClsContext,
REFIID riid,
LPVOID* ppv );
以下是參數解釋：
rclsid：coclass的CLSID，例如，可以傳遞CLSID_ShellLink創建一個COM對象來建立快捷方式。
pUnkOuter：這個參數只用於COM對象的聚合，利用它向現有的coclass添加新方法。參數值爲null表示不使用聚合。
dwClsContext：表示所使用COM服務器的種類。本文使用的是最簡單的COM服務器，一個進程內（in-process）DLL，
所以傳遞的參數值爲CLSCTX_INPROC_SERVER。注意這裏不要隨意使用CLSCTX_ALL（在ATL中，它是個缺省值），
因爲在沒有安裝DCOM的Windows95系統上會導致失敗。
riid：請求接口的IID。例如，可以傳遞IID_IShellLink獲得IShellLink接口指針。
ppv：接口指針的地址。COM庫通過這個參數返回請求的接口。
當你調用CoCreateInstance()時，它負責在註冊表中查找COM服務器的位置，將服務器加載到內存，並創建你所請求的coclass實例。 以下是一個調用的例子，創建一個CLSID_ShellLink對象的實例並請求指向這個對象IShellLink接口指針。
HRESULT hr;
IShellLink* pISL;
hr = CoCreateInstance ( CLSID_ShellLink, // coclass 的CLSID
NULL, // 不是用聚合
CLSCTX_INPROC_SERVER, // 服務器類型
IID_IShellLink, // 接口的IID
(void**) &pISL ); // 指向接口的指針
if ( SUCCEEDED ( hr ) )
{
// 用pISL調用方法
}
else
{
// 不能創建COM對象，hr 爲出錯代碼
}
首先聲明一個接受CoCreateInstance()返回值的HRESULT和IShellLink指針。調用CoCreateInstance()來創建新的COM對象。如果hr接受到一個表示成功的代碼，則SUCCEEDED宏返回TRUE，否則返回FALSE。FAILED是一個與SUCCEEDED對應的宏用來檢查失敗代碼。
如果你的應用程序使用許多不同的COM對象，因此在用完某個接口後調用Release()就顯得非常重要。如果你不釋放接口，這個COM對象（包含代碼的DLLs）將保留在內存中，這會增加不必要的開銷。如果你的應用程序要長時間運行，就應該在應用程序處於空閒期間調用CoFreeUnusedLibraries() API。這個API將卸載任何沒有明顯引用的COM服務器，因此這也降低了應用程序使用的內存開銷。
繼續用上面的例子來說明如何使用Release()：
// 像上面一樣創建COM 對象， 然後，
if ( SUCCEEDED ( hr ) )
{
// 用pISL調用方法
// 通知COM 對象不再使用它
pISL->Release();
}
接下來將詳細討論IUnknown接口。
HRESULT IUnknown::QueryInterface (
REFIID iid,
void** ppv );
以下是參數解釋：
iid：所請求的接口的IID。
ppv：接口指針的地址，QueryInterface()通過這個參數在成功時返回這個接口。
HRESULT hr;
IPersistFile* pIPF;
hr = pISL->QueryInterface ( IID_IPersistFile, (void**) &pIPF );
然後使用SUCCEEDED宏檢查hr的值以確定QueryInterface()的調用情況，如果成功的話你就可以象使用其它接口指針那樣使用新的接口指針，pIPF。但必須記住調用pIPF->Release()通知COM對象已經用完這個接口。
不管什麼時候，只要COM方法返回一個串，這個串都是Unicode串（這裏指的是寫入COM規範的所有方法）。Unicode是一種字符編碼集，類似ASCII，但用兩個字節表示一個字符。如果你想更好地控制或操作串的話，應該將它轉換成TCHAR類型串。
TCHAR和以_t開頭的函數（如_tcscpy()）被設計用來讓你用相同的源代碼處理Unicode和ANSI串。在大多數情況下編寫的代碼都是用來處理ANSI串和ANSI WindowsAPIs，所以在下文中，除非另外說明，我所說的字符/串都是指TCHAR類型。你應該熟練掌握TCHAR類型，尤其是當你閱讀其他人寫的有關代碼時，要特別注意TCHAR類型。
當你從某個COM方法返回得到一個Unicode串時，可以用下列幾種方法之一將它轉換成char類型串：
WideCharToMultiByte()
你可以用WideCharToMultiByte()將一個Unicode串轉換成一個ANSI串。此函數的原型如下：
int WideCharToMultiByte (
UINT CodePage,
DWORD dwFlags,
LPCWSTR lpWideCharStr,
int cchWideChar,
LPSTR lpMultiByteStr,
int cbMultiByte,
LPCSTR lpDefaultChar,
LPBOOL lpUsedDefaultChar );
以下是參數解釋：
如è就是一個複合字符。如果這些字符在CodePage參數指定的代碼頁中，不會出什麼事。
否則，Windows必須對之進行轉換。 傳遞WC_COMPOSITECHECK使得這個API檢查非映射複合字符。
傳遞WC_SEPCHARS使得Windows將字符分爲兩段，即字符加讀音，如e`。
傳遞WC_DISCARDNS使得Windows丟棄讀音符號。
傳遞WC_DEFAULTCHAR使得Windows用lpDefaultChar參數中說明的缺省字符替代複合字符。
缺省行爲是WC_SEPCHARS。
// 假設已經有了一個Unicode 串 wszSomeString...
char szANSIString [MAX_PATH];
WideCharToMultiByte ( CP_ACP, // ANSI 代碼頁
WC_COMPOSITECHECK, // 檢查重音字符
wszSomeString, // 原Unicode 串
-1, // -1 意思是串以0x00結尾
szANSIString, // 目的char字符串
sizeof(szANSIString), // 緩衝大小
NULL, // 肥缺省字符串
NULL ); // 忽略這個參數
調用這個函數後，szANSIString將包含Unicode串的ANSI版本。 調用這個函數後，szANSIString將包含Unicode串的ANSI版本。
wcstombs()
這個CRT函數wcstombs()是個簡化版，但它終結了WideCharToMultiByte()的調用，所以最終結果是一樣的。其原型如下：
size_t wcstombs (
char* mbstr,
const wchar_t* wcstr,
size_t count );
以下是參數解釋：
mbstr：接受結果ANSI串的字符（char）緩衝。
wcstr：要轉換的Unicode串。
count：mbstr參數所指的緩衝大小。
wcstombs()在它對WideCharToMultiByte()的調用中使用WC_COMPOSITECHECK | WC_SEPCHARS標誌。用wcstombs()轉換前面例子中的Unicode串，結果一樣：
wcstombs ( szANSIString, wszSomeString, sizeof(szANSIString) );
CString
// 假設有一個Unicode串wszSomeString...
CString str1 ( wszSomeString ); // 用構造器轉換
CString str2;
str2 = wszSomeString; // 用賦值操作轉換
ATL宏
#include <atlconv.h>
// 還是假設有一個Unicode串wszSomeString...
{
char szANSIString [MAX_PATH];
USES_CONVERSION; // 聲明這個宏要使用的局部變量
lstrcpy ( szANSIString, OLE2A(wszSomeString) );
}
OLE2A()宏“返回”轉換的串的指針，但轉換的串被存儲在某個臨時棧變量中，所以要用lstrcpy()來獲得自己的拷貝。其它的幾個宏是W2T()（Unicode 到 TCHAR）以及W2CT()（Unicode到常量TCHAR串）。
有個宏是OLE2CA()（Unicode到常量char串），可以被用到上面的例子中，OLE2CA()實際上是個更正宏，因爲lstrcpy()的第二個參數是一個常量char*，關於這個問題本文將在以後作詳細討論。
另一方面，如果你不想做以上覆雜的串處理，儘管讓它還保持爲Unicode串，如果編寫的是控制檯應用程序，輸出/顯示Unicode串時應該用全程變量std::wcout，如：
wcout << wszSomeString;
但是要記住，std::wcout只認Unicode，所以你要是“正常”串的話，還得用std::cout輸出/顯示。對於Unicode串文字量，要使用前綴L標示，如：
wcout << L"The Oracle says..." << endl << wszOracleResponse;
如果保持串爲Unicode，編程時有兩個限制：
用例子代碼總結上述內容
WCHAR wszWallpaper [MAX_PATH];
CString strPath;
HRESULT hr;
IActiveDesktop* pIAD;
// 1. 初始化COM庫（讓Windows加載DLLs）。通常是在程序的InitInstance()中調用
// CoInitialize ( NULL )或其它啓動代碼。MFC程序使用AfxOleInit()。
CoInitialize ( NULL );
// 2. 使用外殼提供的活動桌面組件對象類創建COM對象。
// 第四個參數通知COM需要什麼接口(這裏是IActiveDesktop).
hr = CoCreateInstance ( CLSID_ActiveDesktop,
NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_IActiveDesktop,
(void**) &pIAD );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
// 3. 如果COM對象被創建成功，則調用這個對象的GetWallpaper() 方法。
hr = pIAD->GetWallpaper ( wszWallpaper, MAX_PATH, 0 );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
// 4. 如果 GetWallpaper() 成功，則輸出它返回的文件名字。
// 注意這裏使用wcout 來顯示Unicode 串wszWallpaper. wcout 是
// Unicode 專用，功能與cout.相同。
wcout << L"Wallpaper path is:\n " << wszWallpaper << endl << endl;
}
else
{
cout << _T("GetWallpaper() failed.") << endl << endl;
}
// 5. 釋放接口。
pIAD->Release();
}
else
{
cout << _T("CoCreateInstance() failed.") << endl << endl;
}
// 6. 收回COM庫。MFC 程序不用這一步，它自動完成。
CoUninitialize();
在這個例子中，輸出/顯示Unicode 串 wszWallpaper用的是std::wcout。
CString sWallpaper = wszWallpaper; // 將牆紙路徑轉換爲ANSI
IShellLink* pISL;
IPersistFile* pIPF;
// 1. 初始化COM庫(讓Windows 加載DLLs). 通常在InitInstance()中調用
// CoInitialize ( NULL )或其它啓動代碼。MFC 程序使用AfxOleInit() 。
CoInitialize ( NULL );
// 2. 使用外殼提供的Shell Link組件對象類創建COM對象。.
// 第四個參數通知COM 需要什麼接口(這裏是IShellLink)。
hr = CoCreateInstance ( CLSID_ShellLink,
NULL,
CLSCTX_INPROC_SERVER,
IID_IShellLink,
(void**) &pISL );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
// 3. 設置快捷方式目標(牆紙文件)的路徑。
hr = pISL->SetPath ( sWallpaper );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
// 4. 獲取這個對象的第二個接口(IPersistFile)。
hr = pISL->QueryInterface ( IID_IPersistFile, (void**) &pIPF );
if ( SUCCEEDED(hr) )
{
// 5. 調用Save() 方法保存某個文件得快捷方式。第一個參數是
// Unicode 串。
hr = pIPF->Save ( L"C:\\wallpaper.lnk", FALSE );
// 6a. 釋放IPersistFile 接口。
pIPF->Release();
}
}
// 6. 釋放IShellLink 接口。
pISL->Release();
}
// 輸出錯誤信息部分這裏省略。
// 7. 收回COM 庫。MFC 程序不用這一步，它自動完成。
CoUninitialize();
處理HRESULT
HRESULT是個32位符號整數，其非負值表示成功，負值表示失敗。HRESULT有三個域：程度位（表示成功或失敗），功能碼和狀態碼。功能碼錶示HRESULT來自什麼組件或程序。微軟給不同的組件多賦予功能碼，如：COM、任務調度程序等都有功能碼。功能碼是個16位的值，僅此而已，沒有其它內在含義；它在數字和意義之間是隨意關聯的；類似GetLastError()返回的值。
如果你在winerror.h頭文件中查找錯誤代碼，會看到許多按照[功能]_[程度]_[描述]命名規範列出的HRESULT值，由組件返回的通用的HRESULT（類似E_OUTOFMEMORY）在名字中沒有功能碼。如 ：
功能碼 = REGDB, 指“註冊表數據庫（registry database）”；
程度 = E 意思是錯誤（error）；
描述 = READREGDB 是對錯誤的描述（意思是不能讀註冊表數據庫）。 S_OK: 沒有功能碼——通用（generic）
HRESULT；
程度=S；表示成功（success）；
OK 是狀態描述表示一切都好（everything''s OK）。
好在有一種比察看winerror.h文件更容易的方法來確定HRESULT的意思。使用VC提供的錯誤查找工具（Error Lookup）可以輕鬆查到爲HRESULT內建功能碼。例如，假設你在CoCreateInstance()之前忘了調用CoInitialize()。CoCreateInstance()返回的值是0x800401F0。你只要將這個值輸入到錯誤查找工具按“Look Up”按鈕，便可以看到錯誤信息描述“尚未調用CoInitialize”如下圖所示：
