68
Но CallCreateInstance слишком тесно привязывает клиент к реализации компонента. От клиента нельзя требовать знания имени DLL, в которой реализован компонент. Нам нужна и возможность перемещать компонент из одной DLL в другую или даже из одного каталога в другой.
Почему можно использовать DLL
Почему DLL можно использовать для размещения компонентов? Потому, что DLL используют адресное пространство приложения, с которым скомпонованы.
Как уже обсуждалось выше, клиент и компонент взаимодействуют через интерфейсы. Интерфейс — это по сути таблица указателей на функции. Компонент выделяет память для vtbl и инициализирует ее адресами всех функций. Чтобы использовать vtbl, клиент должен иметь доступ к выделенной для нее компонентом памяти. Клиент также должен «понимать» адреса, помещенные компонентом в vtbl. В Windows клиент может работать с vtbl, так как динамически компонуемая библиотека использует то же адресное пространство, что и он сам.
В Windows исполняющаяся программа называется процессом. Каждое приложение (EXE) исполняется в отдельном процесса, и у каждого процесса имеется свое адресное пространство в 4 Гбайт. Адрес в одном процессе отличен от того же адреса в другом процессе. Указатели не могут передаваться из одного приложения в другое, поскольку они находятся в разных адресных пространствах. Пусть у нас есть некий адрес, скажем, дом 369 по Персиковой аллее. Этот дом может оказаться как супермаркетом в Атланте, так и кофейней в Сиэтле. Если не указан город, адрес на самом деле не имеет смысла. В рамках этой аналогии процессы — это города. Указатели в двух процессах могут иметь одно и то же значение, но фактически они будут указывать на разные участки памяти.
К счастью, динамически компонуемая библиотека располагается в том же процессе, что и использующее ее приложение. Поскольку и DLL, и EXE используют один и тот же процесс, они используют одно и то же адресное пространство. По этой причине DLL часто называют серверами внутри процесса (in-proc server). В гл. 10 мы рассмотрим сервера вне процесса (out-of-proc), или локальные и удаленные серверы, которые реализуются как EXE-модули. Серверы вне процесса имеют адресные пространства, отличные от адресных пространств своих клиентов, но мы по-прежнему будем использовать DLL для поддержки связи такого сервера с его клиентом. На рис. 5-1 показано размещение DLL в адресном пространстве ее клиентского приложения.
Процесс 1
Память приложения
Память DLL 1
Память DLL 2
Свободно
4 Гбайт
Процесс 2
Память приложения
Память DLL 3
Память DLL 2
Память DLL 4
Свободно
4 Гбайт
Рис. 5-1 Динамически компонуемые библиотеки резмещаются в адресном пространстве процесса, содержащего приложение, с которым они скомпонованы
Важно отметить, что после того, как клиент получил у компонента указатель на интерфейс, все, что их связывает, — это двоичная «развертка» интерфейса. Когда клиент запрашивает у компонента интерфейс, он запрашивает участок памяти определенного формата. Возвращая указатель на интерфейс, компонент сообщает клиенту, где находится этот участок. Поскольку интерфейс располагается в памяти, доступной и клиенту, и компоненту, ситуация аналогична той, когда клиент и компонент расположены в одном и том же EXE файле. С точки зрения клиента, единственное различие динамической и статической компоновки состоит
вспособе, которым он получает указатель на интерфейс.
Вгл. 6 и 7 мы разъединим клиент и компонент, используя более общий и гибкий метод создания компонентов. В
гл. 7 функция CoCreateInstance библиотеки СОМ заменит CallCreateInstance, пока же CallCreateInstance нам будет достаточно.
Разбиваем монолит
Мой отец всегда подтрунивал надо мной, когда я говорил «большой гигант». Он спрашивал: «А ты уверен, что это был не маленький гигант?» Итак, специально для моего отца я разбиваю наш маленький монолит-пример на отдельные файлы. В этом разделе мы выясним, как можно разделить программу листинга 4-1 на несколько файлов, которые мы затем рассмотрим по отдельности. Файлы с этими примерами помещены в каталоге CHAP05 на прилагающемся диске. В этом каталоге достаточно файлов для реализации трех клиентов и трех компонентов. На рис. 5-2 показаны файлы, содержащие по одному клиенту и компоненту.
69
Файлы клиента |
Общие файлы |
Файлы компонента |
CLIENT1.CPP
CREATE.H IFACE.H CMPNT1.CPP
CREATE.CPP GUIDS.CPP CMPNT1.DEF
Рис. 5-2 Файлы клиента и компонента
Теперь клиент находится в файле CLIENT1.CPP. Он включает файл CREATE.H и компонуется вместе с файлом CLIENT1.CPP. Эти два файла инкапсулируют создание компонента, находящегося в DLL. (Файл CREATE.CPP мы уже видели в листинге 5-2.) В гл. 7 два этих файла исчезнут, их заменят функции, предоставляемые библиотекой СОМ.
Компонент теперь размещается в файле CMPNT1.CPP. Для динамической компоновки требуется файл определения модуля, в котором перечисляются функции, экспортируемые из DLL. Это файл CMPNT1.DEF, приведенный в листинге 5-1.
Компонент и клиент используют два общих файла. Файл IFACE.H содержит объявления всех интерфейсов, поддерживаемых CMPNT1. Там же содержатся объявления для идентификаторов этих интерфейсов. Определения данных идентификаторов находятся в файле GUIDS.CPP (потерпите, о GUID мы поговорим в следующей главе).
Собрать клиент и компонент можно с помощью следующих команд:
cl Client.cpp Create.cpp GUIDS.cpp UUID.lib
cl /LD Cmpnt1.cpp GUIDS.cpp UUID.lib Cmpnt1.def
Однако, поскольку у нас три клиента и три компонента, я решил заранее создать для Вас make-файл. Правда, я хороший парень? И потом, я не просто создал make-файл, я попытался еще и сделать его читабельным. Я знаю, что это практически невыполнимая задача, но надеюсь, Вы без особых усилий разберетесь, что происходит в этом файле. Для того, чтобы собрать все компоненты и все клиенты, введите следующую командную строку:
nmake –f makefile
Это был краткий обзор файлов примеров. Имена и назначение файлов останутся практически теми же до конца книги (хотя их содержимое и подлежит настройке перед поставкой).
Тексты программ
Теперь давайте рассмотрим код, особенно клиента, поскольку по-настоящему новое и интересное находится именно там. Код, реализующий клиент, представлен в листинге 5-3. Клиент запрашивает у пользователя имя файла используемой DLL. Это имя он передает функции CallCreateInstance, которая загружает DLL и вызывает экспортированную из нее функцию CreateInstance.
CLIENT1.CPP
//
//Client1.cpp
//Комиляция: cl Client1.cpp Create.cpp GUIDs.cpp UUID.lib
//
#include <iostream.h> #include <objbase.h>
#include "Iface.h" #include "Create.h"
void trace(const char* msg) { cout << "Клиент 1:\t" << msg << endl; }
//
// Клиент1
//
int main()
{
HRESULT hr;
// Считать имя компонента
70
char name[40];
cout << "Введите имя файла компонента [Cmpnt?.dll]: "; cin >> name;
cout << endl;
// Создать компонент вызовом функции CreateInstance из DLL trace("Получить указатель на IUnknown");
IUnknown* pIUnknown = CallCreateInstance(name); if (pIUnknown == NULL)
{
trace("Вызов CallCreateInstance неудачен"); return 1;
}
trace("Получить интерфейс IX");
IX* pIX;
hr = pIUnknown->QueryInterface(IID_IX, (void**)&pIX);
if (SUCCEEDED(hr))
{
trace("IX получен успешно");
pIX->Fx(); |
// Использовать интерфейс IX |
pIX->Release(); |
|
}
else
{
trace("Не могу получить интерфейс IX");
}
trace("Освободить интерфейс IUnknown"); pIUnknown->Release();
return 0;
}
Листинг 5-3 Клиент запрашивает имя DLL, содержащей компонент. Он загружает DLL, создает компонент и работает с его интерфейсами.
В листинге 5-4 приведен код компонента. За исключением спецификации extern “C” для CreateInstance, он остался практически неизменным. Только теперь компонент находится в своем собственном файле — CMPNT1.CPP. CMPNT1.CPP компилируется с использование флажка /LD. Кроме того, он компонуется с CMPNT1.DEF, который мы уже видели в листинге 5-1.
CMPNT1.CPP
//
//Cmpnt1.cpp
//Компиляция: cl /LD Cmpnt1.cpp GUIDs.cpp UUID.lib Cmpnt1.def
//
#include <iostream.h> #include <objbase.h>
#include "Iface.h"
void trace(const char* msg) { cout << "Компонент 1:\t" << msg << endl; }
//
// Компонент
//
class CA : public IX
{
// Реализация IUnknown
virtual HRESULT __stdcall QueryInterface(const IID& iid, void** ppv); virtual ULONG __stdcall AddRef();
virtual ULONG __stdcall Release();
// Реализация интерфейса IX
virtual void __stdcall Fx() { cout << "Fx" << endl; }
public:
71
// Конструктор
CA() : m_cRef(0) {}
// Деструктор
~CA() { trace("Ликвидировать себя"); }
private:
long m_cRef; };
HRESULT __stdcall CA::QueryInterface(const IID& iid, void** ppv)
{
if (iid == IID_IUnknown)
{
trace("Возвратить указатель на IUnknown"); *ppv = static_cast<IX*>(this);
}
else if (iid == IID_IX)
{
trace("Возвратить указатель на IX"); *ppv = static_cast<IX*>(this);
}
else
{
trace("Интерфейс не поддерживается");
*ppv = NULL;
return E_NOINTERFACE;
}
reinterpret_cast<IUnknown*>(*ppv)->AddRef(); return S_OK;
}
ULONG __stdcall CA::AddRef()
{
return InterlockedIncrement(&m_cRef);
}
ULONG __stdcall CA::Release()
{
if (InterlockedDecrement(&m_cRef) == 0)
{
delete this; return 0;
}
return m_cRef;
}
//
// Функция создания
//
extern "C" IUnknown* CreateInstance()
{
IUnknown* pI = static_cast<IX*>(new CA); pI->AddRef();
return pI;
}
Листинг 5-4 Компонент, расположенный теперь в своем файле, практически не изменился по сравнению с гл. 4.
Теперь нам осталось взглянуть лишь на два общих файла — IFACE.H и GUIDS.CPP. В файле IFACE.H объявлены все интерфейсы, используемые клиентом и компонентом.
IFACE.H
//
//Iface.h
//Интерфейсы
interface IX : IUnknown