Оптимизация QueryInterface
Оптимизация QueryInterface
Фактически реализация QueryInterface, показанная ранее в этой главе, очень проста и легко может поддерживаться любым программистом, имеющим хоть некоторое представление о СОМ и C++. Тем не менее, многие среды и каркасы приложений поддерживают реализацию, управляемую данными. Это помогает достичь большей расширяемости и эффективности благодаря уменьшению размера кода. Такие реализации предполагают, что каждый совместимый с СОМ класс предусматривает таблицу, которая отображает каждый поддерживаемый IID на какой-нибудь аспект объекта, используя фиксированные смещения или какие-то другие способы. В сущности, реализация QueryInterface , приведенная ранее в этой главе, строит таблицу, основанную на скомпилированном машинном коде для каждого из последовательных операторов if, а фиксированные смещения вычисляются с использованием оператора staticcast (staticcast просто добавляет смещение базового класса, чтобы найти совместимый с типом указатель vptr).
Чтобы реализовать управляемый таблицей QueryInterface, необходимо сначала определить, что эта таблица будет содержать. Как минимум, каждый элемент таблицы должен содержать указатель на IID и некое дополнительное состояние, которое позволит реализации найти указатель vptr объекта для запрошенного интерфейса. Хранение указателя функции в каждом элементе таблицы придаст этому способу максимальную гибкость, так как это даст возможность добавлять новые методики поиска интерфейсов к обычному вычислению смещения, которое используется для приведения к базовому классу. Исходный код в приложении к данной книге содержит заголовочный файл inttable.h , который определяет элементы таблицы интерфейсов следующим образом:
// inttable.h (book-specific header file)
// inttable.h (заголовочный файл, специфический для этой книги)
// typedef for extensibility function
// typedef для функции расширяемости
typedef HRESULT (*INTERFACEFINDER) (void *pThis, DWORD dwData, REFIID riid, void **ppv);
// pseudo-function to indicate entry is just offset
// псевдофункция для индикации того, что запись просто
// является смещением
#define ENTRYISOFFSET INTERFACEFINDER(-1)
// basic table layout // представление базовой таблицы
typedef struct INTERFACEENTRY
{
const IID * pIID;
// the IID to match
// соответствующий IID
INTERFACEFINDER pfnFinder;
// функция finder DWORD dwData;
// offset/aux data
// данные по offset/aux
} INTERFACEENTRY;
Заголовочный файл также содержит следующие макросы для создания интерфейсных таблиц внутри определения класса:
// Inttable.h (book-specific header file)
// Inttable.h (заголовочный файл, специфический для данной книги)
#define BASEOFFSET(ClassName, BaseName) (DWORD(staticcast<BaseName*>(reinterpretcast <ClassName*>(0x10000000))) – 0х10000000)
#define BEGININTERFACETABLE(ClassName) typedef ClassName ITCls; const INTERFACEENTRY *GetInterfaceTable(void) { static const INTERFACEENTRY table [] = {
#define IMPLEMENTSINTERFACE(Itf) {&IID##Itf,ENTRYISOFFSET,BASEOFFSET(ITCls,Itf)},
#define IMPLEMENTSINTERFACEAS(req, Itf) {&IID##req,ENTRYISOFFSET, BASEOFFSET(ITCls, Itf)},
#define ENDINTERFACETABLE() { 0, 0, 0 } }; return table; }
Все, что требуется, – это стандартная функция, которая может анализировать интерфейсную таблицу в ответ на запрос QueryInterface. Такая функция содержится в файле Inttable.h:
// inttable.cpp (book-specific source file)
// inttable.h (заголовочный файл, специфический для данной книги)
HRESULT InterfaceTableQueryInterface(void *pThis, const INTERFACEENTRY *pTable, REFIID riid, void **ppv)
{
if (InlineIsEqualGUID(riid, IIDIUnknown))
{
// first entry must be an offset
// первый элемент должен быть смещением
*ppv = (char*)pThis + pTable->dwData;
((Unknown*) (*ppv))->AddRef () ;
// A2
return SOK;
} else
{
HRESULT hr = ENOINTERFACE;
while (pTable->pfnFinder)
{
// null fn ptr == EOT
if (!pTable->pIID || InlineIsEqualGUID(riid,*pTable->pIID))
{
if (pTable->pfnFinder == ENTRYISOFFSET)
{
*ppv = (char*)pThis + pTable->dwData;
((IUnknown*)(*ppv))->AddRef();
// A2
hr = SOK;
break;
} else
{
hr = pTable->pfnFinder(pThis, pTable->dwData, riid, ppv);
if (hr == SOK) break;
}
}
pTable++;
}
if (hr!= SOK)
*ppv = 0;
return hr;
}
}
Получив указатель на запрошенный объект, InterfaceTableQueryInterface сканирует таблицу в поисках элемента, соответствующего запрошенному IID, и либо добавляет соответствующее смещение, либо вызывает соответствующую функцию. Приведенный выше код использует усовершенствованную версию IsEqualGUID, которая генерирует несколько больший код, но результаты по скорости примерно на 20-30 процентов превышают данные по существующей реализации, которая не управляется таблицей. Поскольку код для InterfaceTableQueryInterface появится в исполняемой программе только один раз, это весьма неплохой компромисс.
Очень легко автоматизировать поддержку СОМ для любого класса C++, основанную на таком табличном управлении, простым использованием С-препроцессора. Следующий фрагмент из заголовочного файла impunk.h определяет QueryInterface, AddRef и Release для объекта, использующего интерфейсные таблицы и расположенного в динамически распределяемой области памяти:
// impunk.h (book-specific header file)
// impunk.h (заголовочный файл, специфический для данной книги)
// AUTOLONG is just a long that constructs to zero
// AUTOLONG – это просто long, с конструктором,
// устанавливающим значение в О
struct AUTOLONG
{
LONG value;
AUTOLONG (void) : value (0) {}
};
#define IMPLEMENTUNKNOWN(ClassName)
AUTOLONG mcRef;
STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID riid, void **ppv){
return InterfaceTableQueryInterface(this,
GetInterfaceTable(), riid, ppv);
}
STDMETHODIMP(ULONG) AddRef(void) {
return InterlockedIncrement(&mcRef.value);
}
STDMETHODIMP(ULONG) Release(void) {
ULONG res = InterlockedDecrement(&mcRef.value) ;
if (res == 0)
delete this;
return res;
}
Настоящий заголовочный файл содержит дополнительные макросы для поддержки объектов, не находящихся в динамически распределяемой области памяти.
Для реализации примера PugCat, уже встречавшегося в этой главе, необходимо всего лишь удалить текущие реализации QueryInterface, AddRef и Release и добавить соответствующие макросы:
class PugCat : public IPug, public ICat
{
protected:
virtual ~PugCat(void);
public: PugCat(void);
// IUnknown methods
// методы IUnknown
IMPLEMENTUNKNOWN (PugCat)
BEGININTERFACETABLE(PugCat)
IMPLEMENTSINTERFACE(IPug)
IMPLEMENTSINTERFACE(IDog)
IMPLEMENTSINTERFACEAS(IAnimal,IDog)
IMPLEMENTSINTERFACE(ICat)
ENDINTERFACETABLE()
// IAnimal methods
// методы IAnimal
STDMETHODIMP Eat(void);
// IDog methods
// методы IDog
STDMETHODIMP Bark(void);
// IPug methods
// методы IPug
STDMETHODIMP Snore(void);
// ICat methods
// методы ICat
STDMETHODIMP IgnoreMaster(void);
};
Когда используются эти макросы препроцессора, для поддержки IUnknown не требуется никакого дополнительного кода. Все, что осталось сделать, это реализовать текущие методы интерфейса, которые делают этот класс уникальным.