嵌套类和C ++中的多重继承之间的内存布局差异？

Question

我试图理解COM如何指定其对象的布局，以便想要使用COM对象的客户端知道如何做到这一点。

我已经读过一个实现多个接口的COM对象可以用不同的方式完成它，包括使用嵌套类或多重继承。

我的理解是两种技术都必须生成相同的内存布局（符合COM规范），以便想要使用COM对象的客户端（例如在C中）知道如何操作。

所以我的具体问题是：使用多重继承与嵌套类实现的c ++对象的内存布局是否存在差异。

有人可以指出我指定COM对象布局的位置吗？

Answer 1

COM完全不知道对象的内存布局。所有它想要和需要的是一个函数指针表，当它调用IUnknown::QueryInterface()时。你如何实现它完全取决于你。 MFC使用嵌套类，几乎任何其他东西都利用C ++编译器中对多重继承的内置支持。 MSVC ++编译器实现它的方式与COM所需的完全兼容。这不是偶然的。使用您在书中列出的有关COM的样板代码，该代码显示了如何正确实现IUnknown。

Answer 2

COM中指定的唯一“布局”是与每个接口关联的vtable（虚函数指针表）。每个接口都派生自IUnknown，因此无论客户端指向哪个对象接口，他都可以调用QueryInterface来获取同一对象上的不同接口。

对象没有强制布局。实际上，COM中对象的整体思想与OO语言中的类实例非常不同：了解同一COM对象是否暴露两个接口的唯一方法是在两个接口上调用IUnknown接口的QueryInterface - 当且仅当它们返回相同的接口指针时，它们才是同一对象的接口。

这是一个非常灵活的想法：

例如，
• 可能只有部分内部状态的COM对象被加载到内存中：当其他接口被请求时，其状态的其他部分可能会被延迟加载/分配。
• COM对象的状态可能分布在几个非连续的内存区域中。

Answer 3

我不相信单个COM接口可以具有多重继承，但是类可以通过多重继承实现多个接口。所以多继承布局是无关紧要的 - 每个接口都有一个独特的布局，由编译器提供指向正确布局的指针。

对于单继承，编译器将父类定义放在前面，然后是子类。这是由数据元素的标准定义的，但这又是无关紧要的，因为接口没有数据。该标准没有说明vtable的存在或布局，但是对于多态性的工作，它必须以相同的方式布局 - 父母优先，儿童优先。

如果通过多重继承实现多个接口，您将发现一个令人惊讶的事实。当您从一个接口向另一个接口转换指向类对象的指针时，地址将会改变！这是因为不同的接口（vtable）必须与接口声明匹配，因此必须有不同的布局。这些布局都包含在同一个对象中，但编译器在转换时会执行指针操作以使其到达正确的子集。

Answer 4

如果混合中涉及虚函数，特别是如果大多数派生的类添加了它自己的任何一个，那么两种方法的内存布局都会有所不同。