Сущность технологии СОМ. Библиотека программиста
Шрифт:
СОМ поддерживает стандарт обозначений, который показывает, какие интерфейсы доступны из объекта. Этот способ придерживается философии СОМ относительно отделения интерфейса от реализации и не раскрывает никаких деталей реализации объекта иначе, чем через список выставляемых им интерфейсов.
Рисунок 2.4 показывает стандартное обозначение класса CatDog. Заметим, что из этой схемы можно сделать единственный вывод: если не произойдет катастрофических сбоев, объекты CatDog
Управление ресурсами и IUnknown
Как было в случае с DuplicatePointer и DestroyPointer из предыдущей главы, методы AddRef и Release из IUnknown имеют очень простой протокол, которого должны придерживаться все, кто пользуется указателями этих интерфейсов. Эти правила освобождают клиента от необходимости управлять временем жизни объекта, когда несколько интерфейсных указателей могут указывать или не указывать на один и тот же объект. Клиентам необходимо только следовать простым правилам AddRef/Release единообразно для всех интерфейсных указателей, с которыми им приходится сталкиваться, а объект будет сам управлять своим временем жизни.
Спецификация модели компонентных объектов (Component Object Model Specification) содержит четкие определения правил подсчета ссылок СОМ. Понимание мотивировки этих определений имеет решающее значение при СОМ-программировании на C++. Эти правила СОМ о подсчете ссылок могут быть сведены к трем простым аксиомам:
Когда ненулевой указатель интерфейса копируется из одной ячейки памяти в другую, должен вызываться AddRef для извещения объекта о дополнительной ссылке.
Перед тем как произойдет перезапись той ячейки памяти, где содержится ненулевой указатель интерфейса, необходимо вызвать Release, чтобы известить объект, что ссылка уничтожается.
Избыточное количество вызовов AddRef и Release можно сократить, если иметь дополнительную информацию о связях между двумя и более ячейками памяти.
Аксиома о дополнительной информации введена главным образом для того, чтобы ввести возможность преобразования запутанных ситуаций в разумные и осмысленные идиомы программирования (например, стеки временных вызовов и сгенерированное компилятором занесение переменной в регистр не нуждаются в подсчете ссылок). Можно провести месяцы в поиске особых связей между переменными, содержащими явные указатели на интерфейс в программе и оптимизировать избыточные вызовы AddRef и Release , но поступать так было бы неосмотрительно. Выгода от удаления этих избыточных вызовов явно незначительна, так как даже в худшем случае, когда объект вызывается с расстояния более 8500 миль со средней скоростью передачи 14.4 кбит/сек, эти избыточные вызовы никогда не уйдут из вызывающего потока и нечасто требуют множество инструкций для выполнения.
Если руководствоваться приведенными выше тремя простыми аксиомами о подсчете ссылок в интерфейсных указателях, то можно записать это в виде руководящих принципов программирования, чтобы установить, когда вызывать и когда не вызывать AddRef и Release . Вот несколько типичных ситуаций, требующих вызова метода AddRef:
А1.
А2. Когда вызываемый объект пишет ненулевой интерфейсный указатель в параметр [out] или [in, out] метода или функции.
A3. Когда вызываемый объект возвращает ненулевой интерфейсный указатель как физический результат (physical result) функции.
А4. Когда ненулевой интерфейсный указатель пишется в элемент данных объекта.
Некоторые типичные ситуации, требующие вызова метода Release :
R1. Перед перезаписью ненулевой локальной переменной или элемента данных.
R2. Перед тем как покинуть область действия ненулевой локальной переменной.
R3. Когда вызываемый объект перезаписывает параметр [in,out] метода или функции, начальное значение которых отлично от нуля. Заметим, что параметры [out] предполагаются нулевыми при вводе и никогда не могут освобождаться вызываемым объектом.
R4. Перед перезаписью ненулевого элемента данных объекта.
R5. Перед завершением работы деструктора объекта, имеющего в качестве элемента данных ненулевой интерфейсный указатель.
Типичная ситуация, к которой применимо правило о дополнительной информации, возникает при передаче указателей интерфейсов функциям как параметрам [in]:
S1. Когда при вызове функции или метода ненулевой интерфейсный указатель передается через [in]– параметр, вызов AddRef и Release, не требуются, так как время жизни временной переменной в стеке является строгим подмножеством времени жизни выражения, использованного для инициализации формального аргумента.
Эти десять руководящих принципов охватывают ситуации, снова и снова возникающие при программировании в СОМ, и было бы неплохо их запомнить.
Чтобы конкретизировать правила подсчета ссылок в СОМ, предположим, что имеется глобальная функция, которая возвращает объекту интерфейсный указатель:
void GetObject([out] IUnknown **ppUnk);
и что имеется другая глобальная функция, которая выполняет некую полезную работу над объектом:
void UseObject([in] IUnknown *pUnk);
Написанный ниже код использует эти процедуры, чтобы управлять некоторыми объектами и возвращать интерфейсный указатель вызывающему объекту. Руководящие принципы, применимые к каждому оператору, указаны в комментариях к нему:
void GetAndUse(/* [out] */ IUnknown ** ppUnkOut)
{ IUnknown *pUnk1 = 0, *pUnk2 = 0; *ppUnkOut =0;
// R3
// get pointers to one (or two) objects
// получаем указатели на один (или два) объекта
GetObject(&pUnk1);
//A2
GetObject(&pUnk2);
//A1
// set pUnk2 to point to first object
// устанавливаем pUnk2, чтобы указать на первый объект
if (pUnk2) pUnk2->Release:
//R1
if (pUnk2 = pUnk1) pUnk2->AddRef:
//A1
// pass pUnk2 to some other function
// передаем pUnk2 какой-нибудь другой функции
UseObject(pUnk2);
//S1
// return pUnk2 to caller using ppUnkOut parameter
// возвращаем pUnk2 вызывающему объекту, используя