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.