COM インターフェイスとは

[アーティクル]
06/13/2023

C# または Java がわかっている場合、インターフェイスは使い慣れた概念である必要があります。インターフェイスは、実装について何も指示することなく、オブジェクトがサポートできる一連のメソッドを定義 します 。インターフェイスは、メソッドを呼び出すコードと、メソッドを実装するコードの間の明確な境界をマークします。コンピューターサイエンスの用語では、呼び出し元は実装から 切り離されます 。

オブジェクトとアプリケーションの間のインターフェイス境界を示す図

C++ では、インターフェイスに最も近いものは純粋仮想クラスです。つまり、純粋な仮想メソッドのみを含み、他のメンバーを含まないクラスです。インターフェイスの仮定の例を次に示します。

// The following is not actual COM.

// Pseudo-C++:

interface IDrawable
{
    void Draw();
};

この例の考え方は、一部のグラフィックスライブラリ内のオブジェクトのセットが描画可能であるということです。インターフェイスは IDrawable 、描画可能なオブジェクトがサポートする必要がある操作を定義します。 (慣例により、インターフェイス名は "I" で始まります)。この例では、インターフェイスによって IDrawable 1 つの操作が定義されます。 Draw

すべてのインターフェイスは抽象であるため、プログラムはオブジェクトのインスタンスを IDrawable 作成できませんでした。たとえば、次のコードはコンパイルされません。

IDrawable draw;
draw.Draw();

代わりに、グラフィックスライブラリには、インターフェイスを実装するオブジェクトが IDrawable 用意されています。たとえば、ライブラリは図形を描画するための図形オブジェクトと、イメージを描画するためのビットマップオブジェクトを提供する場合があります。 C++ では、これは共通の抽象基本クラスから継承することによって行われます。

class Shape : public IDrawable
{
public:
    virtual void Draw();    // Override Draw and provide implementation.
};

class Bitmap : public IDrawable
{
public:
    virtual void Draw();    // Override Draw and provide implementation.
};

クラスと Bitmap クラスはShape、2 つの異なる種類の描画可能オブジェクトを定義します。各クラスはを IDrawable 継承し、メソッドの独自の実装を Draw 提供します。当然、2 つの実装は大きく異なる場合があります。たとえば、メソッドは Shape::Draw 一連の線をラスター化し、ピクセル Bitmap::Draw の配列を blit します。

このグラフィックスライブラリを使用するプログラムでは、またはポインターを直接使用するのではなく、ポインターを介して IDrawableShape オブジェクトと BitmapBitmap オブジェクトを操作Shapeします。

IDrawable *pDrawable = CreateTriangleShape();

if (pDrawable)
{
    pDrawable->Draw();
}

ポインターの配列 IDrawable をループする例を次に示します。配列内の各オブジェクトがを継承 IDrawableしている限り、配列にはさまざまな図形、ビットマップ、およびその他のグラフィックスオブジェクトが含まれる場合があります。

void DrawSomeShapes(IDrawable **drawableArray, size_t count)
{
    for (size_t i = 0; i < count; i++)
    {
        drawableArray[i]->Draw();
    }
}

COM の重要なポイントは、呼び出し元のコードに派生クラスの型が表示されない点です。言い換えると、型 Shape の変数や Bitmap コード内で宣言することはありません。図形とビットマップに対するすべての操作は、ポインターを使用して IDrawable 実行されます。このように、COM はインターフェイスと実装の間で厳密な分離を維持します。クラスと Bitmap クラスの実装のShape詳細は、たとえば、バグを修正したり、新しい機能を追加したりするために変更される可能性があり、呼び出し元のコードは変更されません。

C++ 実装では、インターフェイスはクラスまたは構造体を使用して宣言されます。

注意

このトピックのコード例は、実際のプラクティスではなく、一般的な概念を伝えるために用意されています。新しい COM インターフェイスの定義は、このシリーズの範囲を超えていますが、ヘッダーファイルでインターフェイスを直接定義することはできません。代わりに、COM インターフェイスは、インターフェイス定義言語 (IDL) と呼ばれる言語を使用して定義されます。 IDL ファイルは、C++ ヘッダーファイルを生成する IDL コンパイラによって処理されます。

class IDrawable
{
public:
    virtual void Draw() = 0;
};

COM を使用する場合は、インターフェイスがオブジェクトではないことに注意することが重要です。これらは、オブジェクトが実装する必要があるメソッドのコレクションです。との例に示すように、複数のオブジェクトで同じインターフェイスをShapeBitmap実装できます。さらに、1 つのオブジェクトで複数のインターフェイスを実装できます。たとえば、グラフィックスライブラリでは、グラフィックスオブジェクトの保存と読み込みをサポートするという名前 ISerializable のインターフェイスを定義できます。次に、次のクラス宣言について考えてみましょう。

// An interface for serialization.
class ISerializable
{
public:
    virtual void Load(PCWSTR filename) = 0;    // Load from file.
    virtual void Save(PCWSTR filename) = 0;    // Save to file.
};

// Declarations of drawable object types.

class Shape : public IDrawable
{
    ...
};

class Bitmap : public IDrawable, public ISerializable
{
    ...
};

この例では、クラスはを Bitmap 実装します ISerializable。プログラムでは、このメソッドを使用してビットマップを保存または読み込むことができます。ただし、クラスはを Shape 実装 ISerializableしていないため、その機能は公開されません。次の図は、この例の継承関係を示しています。

図形クラスとビットマップクラスが idrawable を指しているが、iserializable を指すビットマップのみを含むインターフェイスの継承を示す図

このセクションでは、インターフェイスの概念的な基礎を調べましたが、これまでに実際の COM コードは見ていません。まず、COM アプリケーションで行う必要がある最初の操作として、COM ライブラリを初期化します。

COM ライブラリの初期化

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