用C实现的一个基本COM接口IFoo（来自COM Programmer's Cookbook）
把该文中实现的代码整理汇总到一个项目中。目前只是实现到一个中间阶段，重点在说明COM接口的实现原理，还没有包含类厂的部分。以后还需陆续添加类厂等高级功能。
文件组成：
ifoo.h COM接口IFoo,接口ID IID_IFoo 声明文件。
outside.c COM接口实现。这里实现IFoo的是一个结构体COutside.
util.h 一些宏定义、全局函数、变量声明文件。
main.c 笔者为实现项目添加的文件。提供main函数、内存管理函数Alloc,Free的实现（封装C运行库函数malloc和free.）、接口ID定义。
COM接口到底是什么？
COM接口是一个指向虚函数表的指针。通过这个指针可以访问内存中某处的各个功能块，执行预定义的功能，完成用户的任务。这些功能块以函数的形式存在（想不出还有其他形式:)）并被调用。它们有一个共同点：都包含一个指针参数，指向这些功能要操作的数据地址。在C++中，这个地址就是对象的首地址，也就是类成员函数中隐含的this指针。在C函数中并没有这种现成的便利，因此代码实现中在接口定义时仍使用了接口指针（HRESULT (__stdcall * QueryInterface) (IFoo * This, const IID * const, void **)），而在接口函数实现时根据结构体布局结构，从这个接口指针推算得到对象实例指针。
typedef struct IFoo
{
struct IFooVtbl * lpVtbl;
} IFoo;
typedef struct IFooVtbl IFooVtbl;
struct IFooVtbl
{
HRESULT (__stdcall * QueryInterface) (IFoo * This, const IID * const, void **) ;
ULONG (__stdcall * AddRef) (IFoo * This) ;
ULONG (__stdcall * Release) (IFoo * This) ;
HRESULT (__stdcall * SetValue) (IFoo * This, int) ;
HRESULT (__stdcall * GetValue) (IFoo * This, int *) ;
};
COM接口的要求：
每一个COM接口（指向的虚函数表）的头三个函数必须是IUnknown接口的函数：QueryInterface,AddRef和Release。在C++中，称为从IUnknown接口继承。
对于调用QueryInterface响应查询IID_IUnknwon得到的接口指针值，同一个对象实现的所有接口必须相同。这是判断两个COM对象是否是同一个对象的标准。
宏定义“#define IUNK_VTABLE_OF(x) ((IUnknownVtbl *)((x)->lpVtbl))“说明
在预处理输出文件main.i中可以找到IUnknownVtbl和IFooVtbl的声明：
typedef struct IUnknownVtbl
{
HRESULT ( __stdcall *QueryInterface )(
IUnknown * This,
const IID * const riid,
void **ppvObject);
ULONG ( __stdcall *AddRef )(
IUnknown * This);
ULONG ( __stdcall *Release )(
IUnknown * This);
} IUnknownVtbl;
struct IUnknown
{
struct IUnknownVtbl *lpVtbl;
};
struct IFooVtbl
{
HRESULT (__stdcall * QueryInterface) (IFoo * This, const IID * const, void **) ;
ULONG (__stdcall * AddRef) (IFoo * This) ;
ULONG (__stdcall * Release) (IFoo * This) ;
HRESULT (__stdcall * SetValue) (IFoo * This, int) ;
HRESULT (__stdcall * GetValue) (IFoo * This, int *) ;
};
该宏定义的作用就是把IFoo接口中的IFooVtbl类型的指针拿出来（(x)->lpVtbl)），并强制转换（(IUnknownVtbl *)）成IUnknownVtbl。
“强制转换”的结果是什么呢？是怎么做到的呢？
很明显，结果就是得到的指针不再是IFooVtbl *类型，而是变成了IUnknownVtbl *类型。至于做法，系统应该记录每一个变量、表达式的类型。当进行强制类型转换时，就（临时地）修改其类型为转换到的类型。
同理，QueryInterface, AddRef, Release宏定义中的(IUnknown *)也是这种用法。
可以看到，宏“IUNK_VTABLE_OF“的作用是供宏QueryInterface,宏AddRef，宏Release引用，把IFooVtbl *类型转换为IUnknownVtbl *类型，最终达到调用IUnknownVtbl中定义的三个QueryInterface,AddRef,Release函数。
那么，这种大费周章的目的是什么呢？为什么不以IFooVtbl中三个函数的定义形式（不通过强制转换来转换成必须的类型），直接调用IFooVtbl中定义的函数呢？虽然强制转换在参数值上并不会造成改变，最终调用的也是IFooVtbl定义的函数（FooQueryInterface,FooAddRef,FooRelease）。
为什么一定要通过IUnknown接口指针调用这三个函数呢？修改QueryInterface宏定义如下：
#define QueryInterface(pif, iid, pintf) \
(((pif)->lpVtbl)->QueryInterface(pif, iid, (void **)(pintf)))
即通过IFoo接口指针来调用由IUnknown引入的函数，有什么不对的地方吗？
试验表明，将QueryInterface宏定义如下也可以编译通过，执行起来也没有出现任何异常。
#define QueryInterface(pif, iid, pintf) \
(((pif)->lpVtbl)->QueryInterface(pif, iid, (void **)(pintf)))
对于IUnknown接口的三个函数，调用时传递的参数是IUnknown *类型（见QueryInterface, AddRef, Release宏定义），而函数定义中（FooQueryInterface, FooAddRef, FooRelease）声明的参数是IFoo *类型，这种不一致的情况是怎么出现的？这种不一致不会有问题吗？
这种不一致的产生是由于从不同的角度看待引起的。如果从IUnknown接口来看，那么接口函数中的第一个参数类型就是IUnknown *;如果从IFoo来看，那么第一个参数的类型就是IFoo *。
这种不一致性只是针对于编译器对于类型的编译要求有意义的，在接口实现及使用时，传递给lpVtbl->QueryInterface, lpVtbl->AddRef,lpVtbl->Release的第一个参数在值上都是相同的，都是实现该接口的内存地址（在本例中是COutside对象的首地址）。
一些语法现象回顾
函数指针变量定义、赋值及调用。
HRESULT (__stdcall * pQI) (IFoo * This, const IID * const, void **) ;
定义一个函数指针变量pQI,该变量指向“返回HRESULT,取3个参数分别为类型IFoo *,const IID * const, void **”的函数。
typedef HRESULT (__stdcall * QIType) (IFoo * This, const IID * const, void **) ;
定义一个函数指针类型，该类型的指针指向“返回HRESULT,取3个参数分别为类型IFoo *,const IID * const, void **”的函数。
HRESULT __stdcall QueryInterface(IFoo * This, const IID * const, void **) ;//函数声明示例
pQI = 0; // 函数指针赋值，0表示不指向任何函数。
pQI = QueryInterface; // 函数指针赋值，pQI指向QueryInterface。
pQI = &QueryInterface; // 与上面等价。
QueryInterface(&this->ifoo, riid, ppv); // 使用函数名直接调用
pQI(&this->ifoo, riid, ppv); // 函数指针调用
(*pQI)(&this->ifoo, riid, ppv); // 第二种函数指针调用方式
宏定义、展开规则
对于宏，一直有一种雾里看花的感觉，似乎很随意，怎么来都行，比如：
#define AddRef(pif) \
(IUNK_VTABLE_OF(pif)->AddRef((IUnknown *)(pif)))
宏定义应该是可以嵌套的，即宏定义的“内容“中还可以包含（嵌套）宏，如本例，“IUNK_VTABLE_OF”就是嵌套宏。在展开的时候，将嵌套的宏也一并展开（替换成定义的内容），直到不再有宏为止。
那么就有两个疑问：
1。如果被嵌套的宏包含（直接或间接）定义的宏，那么展开就没完没了，死循环了。
2。如果定义的内容中有跟定义的宏同名的字符串（比如上面的例子IUNK_VTABLE_OF），那么怎么区分这同名的东东是嵌套的宏（需要展开），还是一般的字符串（不需要展开）？
函数调用规范约定、main函数调用规范。
一开始把几个文件汇总到项目里时，编译通不过，错误提示大致意思是，不能把一种调用规范的函数指针转换成另一种调用规范的函数指针。后来把调用规范改为 /Gz(__stdcall),编译为（Compile As）改为/TC(Compile As C Code)就好了。
想来是对于.c文件，编译器缺省使用的是__cdecl，而IFoo中的接口宏定义在win32下展开成了__stdcall，所以出现了矛盾。而使用/Gz强制未声明调用规范的函数使用__stdcall，实现就与声明一致了。
(size_t)&(((s *)0)->m)
c++程序员也许都知道，访问地址“0”处的成员是一大忌，会造成GP。然而，取地址“0”处的成员的地址，却是个合法的操作。虽然地址“0”处并没有什么内容，但是，如果在地址0处存放一个内容，那么该内容中的成员也是有地址的。本例中正是巧妙地利用这种方法，从接口地址计算得出实现该接口的实例地址，进而访问实例的内部变量。
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2009年5月6日
附上源码：/Files/gracelee/outside.zip
代码执行结果：
