什么是 COM 接口？

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06/13/2023

如果了解 C# 或 Java，接口应该是一个熟悉的概念。接口定义对象可以支持的方法集，而无需听写有关实现的任何内容。接口在调用方法的代码与实现方法的代码之间标记明确的边界。在计算机科学术语中，调用方与实现分离。

显示对象与应用程序之间的接口边界的插图

在 C++ 中，最接近接口的等效项是纯虚拟类，即只包含纯虚拟方法而不包含其他成员的类。下面是接口的假设示例：

// The following is not actual COM.

// Pseudo-C++:

interface IDrawable
{
    void Draw();
};

此示例的思路是，某些图形库中的一组对象是可绘制的。接口 IDrawable 定义任何可绘制对象必须支持的操作。 (按约定，接口名称以“I”开头。) 在此示例中， IDrawable 接口定义了一个操作： Draw。

所有接口都是抽象的，因此程序无法创建对象的实例 IDrawable 。例如，以下代码无法编译。

IDrawable draw;
draw.Draw();

相反，图形库提供实现接口的对象 IDrawable 。例如，库可能提供用于绘制形状的形状对象和用于绘制图像的位图对象。在 C++ 中，这是通过从通用抽象基类继承来完成的：

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.
};

Shape和 Bitmap 类定义两种不同类型的可绘制对象。每个类继承自 IDrawable ，并提供其自己的方法实现 Draw 。当然，这两种实现可能会大相径庭。例如， Shape::Draw 方法可能会对一组线条进行光栅化，而 Bitmap::Draw 会照亮一个像素数组。

使用此图形库的程序将通过指针操作 Shape 和 Bitmap 对象 IDrawable ，而不是直接使用 Shape 或 Bitmap 指针。

IDrawable *pDrawable = CreateTriangleShape();

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

下面是一个循环访问指针数组 IDrawable 的示例。只要数组中的每个对象都继承 IDrawable，数组可能包含形状、位图和其他图形对象的异类分类。

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

关于 COM 的一个关键点是，调用代码永远不会看到派生类的类型。换句话说，你永远不会在代码中声明类型 Shape 为或 Bitmap 的变量。对形状和位图的所有操作都使用 IDrawable 指针执行。这样，COM 在接口和实现之间保持严格的分离。和 Bitmap 类的Shape实现详细信息可以更改（例如，修复 bug 或添加新功能），无需更改调用代码。

在 C++ 实现中，使用类或结构声明接口。

注意

本主题中的代码示例旨在传达一般概念，而不是实际做法。定义新的 COM 接口超出了本系列的范围，但你不会直接在头文件中定义接口。而是使用名为接口定义语言 (IDL) 的语言定义 COM 接口。 IDL 文件由 IDL 编译器处理，该编译器生成 C++ 头文件。

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

使用 COM 时，请务必记住接口不是对象。它们是对象必须实现的方法集合。多个对象可以实现相同的接口，如和 Bitmap 示例所示Shape。此外，一个对象可以实现多个接口。例如，图形库可以定义一个名为 ISerializable 的接口，该接口支持保存和加载图形对象。现在考虑以下类声明：

// 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
{
    ...
};

在此示例中， Bitmap 类实现 ISerializable。程序可以使用此方法保存或加载位图。但是， Shape 类不实现 ISerializable，因此它不会公开该功能。下图显示了此示例中的继承关系。

显示接口继承的插图，其中形状和位图类指向 idrawable，但仅位图指向 iserializable

本部分介绍了接口的概念基础，但到目前为止，我们还没有看到实际的 COM 代码。我们将从任何 COM 应用程序必须执行的第一件事开始：初始化 COM 库。

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