BSTR详解

Posted 2022-11-09 yangtopp

BSTR详解一 - BSTR简介和内部结构

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1         Why need BSTR

COM 是一种跨编程语言的平台，需要提供语言无关的数据类型。多数编程语言有自己的字符串表示。

• C++ 字符串是以0结束的ASCII或Unicode字符数组
• Visual Basic字符串是一个ASCII字符数组加上表示长度的前缀。
• Java字符串是以0结束的Unicode字符数组。

需要定义一种通用的字符串类型，可以很容易的匹配到不同编程语言。在

C++中，就是BSTR

。

2         What is BSTR

2.1      BSTR 简介

"

Basic STRing

" 的简称，微软在 COM/OLE 中定义的标准字符串数据类型。对于 C++ ， Windows 头文件 wtypes.h 中定义如下： typedef wchar_t WCHAR; typedef WCHAR OLECHAR; typedef OLECHAR __RPC_FAR *BSTR;;

2.2      BSTR实现

在 COM 中，字符用 16-bit OLECHAR 表示，这样使 COM 可以支持各种 code pages ，包括 Unicode 。对于 windows 系统，可以简单理解为 OLECHAR 使用的就是 Unicode  。 OLECHAR 串与单字节字符串很类似，是一个以 null 结尾的 buffer 。唯一的区别是每个字符占两个字节，而不是一个    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 | H | E | L | L | O | /0|  ^  OLCHAR     Figure 1. Format of an OLECHAR string.   使用以 Null 结尾的简单字符串在 COM component 间传递不太方便。因此，标准

BSTR是一个有长度前缀和null结束符的OLECHAR数组。

BSTR 的前 4 字节是一个表示字符串长度的前缀。 BSTR 长度域的值是字符串的字节数，并且不包括 0 结束符。由于是 Unicode 串，所以字符数是字节数的一半。这种方式的优点是允许程序员在 BSTR 串中间嵌入 NULL 字符。但是， BSTR 的前四个字节表示长度，而 OLECHAR 数组的前四字节表示前两个字符。这种情况下，对于 C++ 程序，如何实现 BSTR 和 OLECHAR 的交换？答案是 COM 提供了两个 BSTR 分配用的 API ： SysAllocString / SysReallocString 。函数返回的指针指向 BSTR 的第一个字符，而不是 BSTR 在内存的第一个字节。  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 0a000000 | H | E | L | L | O | /0|          ^          BSTR   Figure 2.  Format of a BSTR.   下面是 SysAllocString 和 SysFreeString 的伪代码。   BSTR SimpleSysAllocString( const OLECHAR * sz)     if ( sz == NULL) return NULL;         BYTE* buf = new BYTE[sizeof(INT32) + (wcslen(sz)+1)*sizeof(OLECHAR) ];         if(buf == NULL)             return NULL;         else             INT32 len = wcslen(sz) * sizeof(OLECHAR);         *((INT32*) buf) = len;         wcscpy( (WCHAR*)(buf+sizeof(INT32)), sz);         return (BSTR)(buf+sizeof(INT32));         VOID SimpleSysFreeString( BSTR bstr)     if(bstr != NULL)            BYTE* start = (BYTE*)bstr - sizeof(INT32);        delete []start;    

BSTR详解二 - 使用时机

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3         When to use BSTR

只有在你不得不用的时候。

 

使用BSTR一般有以下几种情况：

• COM interface接口定义，并且不希望额外提供custom marshaling库（MDIL生成或开发人员自己订制），必须使用BSTR传递字符串。使用C/C++类型的字符串在COM DLL传递字符串，表面上可以使用，但违背了COM的基本规则，并且给以后的扩展留下了隐患。例如，把一个In-process COM Object(简单说COM DLL)改成out-of-process object（COM EXE）。理论上，客户端的代码应该不做任何改变。但如果是用了C/C++字符串，又希望只使用系统的automation mashaller（Oleaut32.dll），就会出错。

• 如果可以提供custom marshaling，也推荐使用BSTR。
• 客户要求接口必须使用BSTR，和客户讨论后，不能修改。
• 使用的外部库的接口使用BSTR

 

不使用的情况：

• 不推荐在IDL结构体中定义BSTR成员，会给结构体的复制和释放带来麻烦。最好直接使用限定最大长度的TCHAR数组。如果确实需要传递变长字符串，BSTR应该被定义成独立的参数或者使用独立的get/set接口。
• 尽可能缩小的BSTR及相关类型的作用域范围。类的成员变量和函数参数不使用BSTR。局部变量要尽快释放类的内部不使用BSTR。代码处理逻辑中只在接口直接相关部分使用BSTR。接收到一个BSTR时，尽量立刻变成C/C++的字符串副本进行处理。在需要传递BSTR参数前产生BSTR，用过立即释放。

 

字符串相关类型的推荐选择顺序

优先级	类型	说明
最高	stl::string/wstring	·          功能最完善，可移植性最好。
	CString	·          如果编码规范限制使用STL的时候，推荐CString。 ·          VC 6 的版本很不完善。 .Net 有明显改进，需要进一步研究。
	C/C++ basic type（TCHAR* / char* / LPTSTR / LPCTSTR / TCHAR[]）	·          在结构体中，优先使用指定最大长度的字符数组。 ·          效率最好
	CComBSTR/ _bstr_t	·          在必须使用 BSTR 时的优先选择。 ·          在 ATL （ COM component ）工程或者工程中必须使用 ATL 中，优先选择 CComBSTR 。一般 Exe/dll 如果 _bstr_t 能满足要求，优先使用 _bstr_t 。 ·          对于 VC6 ，使用 _bstr_t 一定要慎重，最好只用作简单临时变量保存调被调用函数的传入参数。因为 _bstrt_t 不能支持一些关键性操作，比如 Detach 。 ·          对于 VC++ .Net 推荐使用 _bstr_t ，它是 C++ 扩展，不需要额外包含 ATL 的文件。
最低	BSTR	·          COM 接口

 

STR详解三 - BSTR使用注意事项

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1         How to use BSTR

1.1      BSTR分析

BSTR 设计对于 C++ 程序员好坏参半。一方面， BSTR 可以被用于大多数需要 OLECHAR 数组作为参数的函数。另一方面，不能用熟悉的 C/C++ 函数进行对 BSTR 的分配、释放和处理，例如 malloc, free, new, delete, lstrcat, and lstrlen  等函数不能用于处理 BSTR 。就像对接口指针和类指针的处理不一样，对 BSTR 的处理和对 TCHAR* 的处理也不一样。 BSTR 是一种 C 语言方式的类型定义方式，这种定义方式提高了 BSTR 在 C++ 的应用效率，但是也带来了很多的潜在风险，它使程序员失去了利用编译器检查潜在问题的机会。

1.2      BSTR使用基本规则

 

• 在对BSTR进行读取操作的时候，可以把BSTR看作OLECHAR数组。BSTR可以用于const wchar_t*(LPCTSTR/ LPCWSTR/ cosnt TCHAR*/ cosnt WCHAR* in Unicode project)，不能用于需要wchar_t* (LPTSTR/ LPWSTR/ TCHAR*/ WCHAR* in Unicode project)的地方。
• 如果有相应的BSTR处理函数，必须使用BSTR处理函数，不要使用普通字符串函数。特别是一个BSTR包含多个字符串(也就是，包含多个0结束符)的情况。在对BSTR进行修改（包括创建和释放时），必须使用BSTR的专用函数。主要要保证对字符长度前缀的正确修改。不要直接读取BSTR的长度域，应该使用BSTR处理函数计算长度。

 

String Manipulation Functions	Descriptions
SysAllocString	Creates and initializes a string.
SysAllocStringByteLen	Creates a zero-terminated string of a specified length.
SysAllocStringLen	Creates a string of a specified length.
SysFreeString	Frees a previously created string.
SysReAllocString	Changes the size and value of a string.
SysReAllocStringLen	Changes the size of an existing string.
SysStringByteLen	Returns the length of a string in bytes.
SysStringLen	Returns the length of a string.

 

• NULL是BSTR的有效值。按照约定，它可以被看作含有0个字符的字符串。BSTR变量必须等于NULL，或者正确分配的BSTR指针。在改变BSTR变量的之前，必须释放原来指向的BSTR。不要把BSTR直接初始化成常量字符指针，例如，BSTR bs = L””。
• Automation会cache BSTR使用的空间，以提高SysAllocString/SysFreeString 的性能，会给测试发现问题带来困难。如果可能推荐在调试时使用Compuware DevPartner 7.x及更高版本的工具。

 

1.3      BSTR参数使用

多数时候， BSTR 是被用于函数参数。关于 BSTR 参数的使用规则是 BSTR 类型的基础。只有熟练掌握，才能分析 warpper 类或转换函数的正确性。  

 基本原则：在给by-reference[in/out]参数赋一个新的值前，被调用者负责释放。其他情况，都是调用者负责释放。

 

调用者使用BSTR的规则如下：

·          释放被调用函数返回的 BSTR ，或者被调用函数通过 by-reference 返回的 BSTR 。 HRESULT IWebBrowser2::get_StatusText( BSTR FAR* pbstr ); //... BSTR bstrStatus; pBrowser->get_StatusText( &bstrStatus );   // shows using the Win32 function // to freee the memory for the string: ::SysFreeString( bstrStatus );   ·          释放通过 by-value 方式传给其他函数的 BSTR. //.h HRESULT IWebBrowser2::put_StatusText( BSTR bstr );   //.cpp // shows using the Win32 function // to allocate memory for the string: BSTR bstrStatus = ::SysAllocString( L"Some text" ); if (bstrStatus == NULL)    return E_OUTOFMEMORY;   pBrowser->put_StatusText( bstrStatus ); // Free the string: ::SysFreeString( bstrStatus ); //...  

被调用者按照如下规则处理BSTR：

·          如果一个 BSTR 参数是 by-reference 方式，在给参数赋新值之前， Free 以前的值。如果没有给参数赋的新值，不要 Free 传入值。 void RefreshBSTR(BSTR& bs) // bs is an [in/out] parameter. BSTR* is the same // using the bs here Dosomething(bs); // if (bs is about to be updated) ASSERT(bs != NULL); ::SysReallocString(bs, _T(“NEW STRING”)); // SysReallocString will call SysFreeString and // SysAllocString in sequence // If bs is only [out] parameter, SysAllocString // should be called here.   ·          不要 Free 通过 by-value 传入的 BSTR 。 void SetBSTR(BSTR bs) // bs is an [in] parameter. BSTR* is the same // using the bs here Dosomething(bs); ::SysFreeString(bs); //ERROR   ·          不要 Free 返回给调用者的  BSTR . BSTR GetBSTR1() BSTR bs = ::SysAllocString(_T(“test”)); ::SysFreeString(bs); //ERROR return bs;   void GetBSTR2(BSTR* pBs) CComBSTR bs(_T(“test”)); *pBS = (BSTR) bs; //ERROR: pBS will be freed automatically   ·          如果需要保存传入的 BSTR ，被调用着需要用 SysAllocString() 生成一个新的副本，并保存。输入的 BSTR 会被调用者释放。 void MyClass::SetBSTR(BSTR bs) //BSTR m_bs; m_bs = bs; //ERROR m_bs = ::SysReAllocString(bs); ·          如果需要返回一个已经存储的 BSTR ，返回 BSTR 的一个拷贝。调用者释放返回的 BSTR 拷贝。 void MyClass::GetBSTR(BSTR* pbs) //BSTR m_bs; *pbs = m_bs; //ERROR *pbs = ::SysAllocString(m_bs);

 BSTR详解四 - BSTR包容类

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1.1      Programming with CComBSTR

1.1.1      概述

CComBSTR 是 ATL 提供的 BSTR 包装类，是 VC 6 中提供的最完善的 BSTR wrapper 。就像 MFC CString 提供了对 TCHAR 的封装， CComBSTR 提供了对 BSTR 的封装。 Table 1 CComBSTR Methods 列出了 CComBSTR 的主要方法。   Table 

1CComBSTR Methods

      

CComBSTR Method	Description
CComBSTR	多个版本的构造函数用来创建新的BSTR。可以使用的参数包括LPCOLESTR, LPCSTR, CComBSTR。
~CComBSTR, Empty	释放内部封装的BSTR.
Attach, Detach, Copy	Attach 把一个已经存在 BSTR 加入类中。 Detach 把劣种的 BSTR 剥离，以便在超出作用域的时候，析构函数不会释放 BSTR 。 Detach 用于把 CComBSTR  赋给 [out] 参数。 Copy 用于产生一个 BSTR 的副本。一般用于用于把 CComBSTR 内容赋给 [out] 参数。
operator BSTR, operator&	允许直接操作内部的BSTR。operator BSTR用于把CComBSTR传给BSTR输入[in]参数。operator&用于把CComBSTR传给BSTR*类型输出[out]参数。
operator=, operator+=, operator<, operator==, operator>	重载运算符，用于赋值、字符串连接、简单比较。
Append, AppendBSTR	字符串连接
Length	计算字符串长度
LoadString	利用字符串资源初始化BSTR。
ToLower, ToUpper	字符串大小写转换。
WriteToStream,ReadFromStream	从IStream中读/写BSTR。

      下面的伪代码展示了 CComBSTR 的典型用法：  HRESULT CMyObject::MyMethod(IOtherObject* pSomething)     CComBSTR bstrText(L"Hello");     bstrText += " again";                     // LPCSTR conversion     bstrText.ToUpper();     pSomething->Display(bstrText);            // [in] parameter     MessageBoxW(0, bstrText, L"Test", MB_OK); // Assumes Windows NT     对于熟悉 MFC 的程序员， CComBSTR 让人失望。很多 CString 提供的方便的特性 CComBSTR 都没有提供。重要的缺省列在了  Table 2  Notable CComBSTR Omissions 中。 简而言之， CComBSTR  没有提供完整的字符串操作。它的主要用途是把 LPCTSTR 转换成  BSTR ，同时提供一个操作 BSTR 的类，使程序员可以不使用 COM SysXXXXString APIs  。如果需要使用复杂的字符串操作，可以使用 STL 提供的 wstring  类。 Table 

2 Notable CComBSTR Omissions

Features Not Included in CComBSTR

以上是关于BSTR详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 将 _bstr_t 对象传递给期望 BSTR 作为参数的函数是不是安全？ 使用赋值运算符将 BSTR 初始化为另一个 BSTR _bstr_t和_variant_t是怎样定义的 释放从 char* 创建的 _bstr_t _bstr_t 到 UTF-8 可能吗？ 是否从记录集中返回BSTR