C#编译器如何检测COM类型？

Question

编辑：我已经把结果写成了一篇博客文章。

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C#编译器对COM类型有点神奇。例如，这个语句看起来很正常...

Word.Application app = new Word.Application();

直到你意识到Application是一个接口，调用接口的构造函数？糟糕！实际上这被转换为对Type.GetTypeFromCLSID()和Activator.CreateInstance的调用。

此外，在C# 4中，您可以使用非ref参数作为ref参数，并且编译器只会添加一个本地变量来引用传递，丢弃结果：

// FileName parameter is *really* a ref parameter
app.ActiveDocument.SaveAs(FileName: "test.doc");

(是的，有很多参数缺失。可选参数不错吧？：）

我正在尝试调查编译器的行为，但我无法伪造第一部分。我可以轻松完成第二部分：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Runtime.CompilerServices;

[ComImport, GuidAttribute("00012345-0000-0000-0000-000000000011")]
public interface Dummy
{
    void Foo(ref int x);
}

class Test
{
    static void Main()
    {
        Dummy dummy = null;
        dummy.Foo(10);
    }
}

我希望能够写：

Dummy dummy = new Dummy();

不过，显然它在执行时会崩溃，但没关系，我只是在尝试。

编译器为链接的COM PIAs添加的其他属性（CompilerGenerated和TypeIdentifier）似乎没有起作用......那么魔法酱汁是什么？

- Jon Skeet

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可选参数不好吗？在我看来，它们并不好。微软试图通过向C#添加臃肿的代码来修复Office COM接口中的缺陷。 - Mehrdad Afshari

可选参数在COM之外也很有用。当然，你需要小心默认值，但是通过它们和命名参数，构建可用的不可变类型就更容易了。 - Jon Skeet

正确。具体而言，命名参数在与某些动态环境的互操作性方面可能实际上是必需的。当然，毫无疑问，这是一个有用的特性，但并不意味着它是免费的。它付出了简单性（这是明确规定的设计目标）。就我个人而言，我认为C＃非常棒，因为团队留下了一些功能（否则，它可能会成为C ++副本）。C＃团队非常出色，但公司环境几乎不可能没有政治。我 猜 Anders本人对此并不是很满意，正如他在PDC'08讲演中所说：“我们花了十年时间回到了最初的状态。” - Mehrdad Afshari

我同意团队需要密切关注复杂性。动态内容对于大多数开发人员来说增加了很多复杂性，但对于一些开发人员来说却具有很高的价值。 - Jon Skeet

我看到框架开发人员开始在许多地方讨论其用途。在我看来，只是时间问题，直到我们找到了dynamic的好用处...我们太习惯于静态/强类型，以至于看不出它在COM之外的重要性。 - chakrit

Answer 1

我绝非这方面的专家，但最近偶然发现了我认为你需要的东西： CoClass 属性类。

[System.Runtime.InteropServices.CoClass(typeof(Test))]
public interface Dummy { }

一个 coclass 提供了一个或多个接口的具体实现。在 COM 中，这样的具体实现可以使用任何支持 COM 组件开发的编程语言编写，例如 Delphi、C++、Visual Basic 等。

请参阅我对类似于 Microsoft Speech API 的另一个问题的回答，您可以“实例化”接口 SpVoice（但实际上，您正在实例化 SPVoiceClass）。

[CoClass(typeof(SpVoiceClass))]
public interface SpVoice : ISpeechVoice, _ISpeechVoiceEvents_Event { }

- Michael Petrotta

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非常有趣 - 以后会尝试。然而，链接的 PIA 类型并没有 CoClass。也许这与链接过程有关 - 我将在原始 PIA 中查看... - Jon Skeet

当Eric Lippert和Jon Skeet也回答时，你写下了被接受的答案，真的很棒，所以加一分支持。不过，真正让我加一分是因为提到了CoClass。 - OregonGhost

Answer 2

你和Michael几乎已经拼凑出了这个问题的答案。我认为它是这样工作的。(我没有编写代码，所以可能有些表述不太准确，但我相信大致就是这样.)

如果：

• 你正在“new”一个接口类型，并且
• 该接口类型具有已知的coclass，并且
• 你正在为此接口使用“no pia”功能

那么生成的代码为(IPIAINTERFACE)Activator.CreateInstance(Type.GetTypeFromClsid(GUID OF COCLASSTYPE))

如果：

• 你正在“new”一个接口类型，并且
• 该接口类型具有已知的coclass，并且
• 你没有使用“no pia”功能为此接口

那么生成的代码就像你说“new COCLASSTYPE()”一样。

Jon, 如果你对这些内容有疑问，请随时直接找我或Sam。FYI，Sam是这个功能的专家。

- Eric Lippert

Answer 3

好的，这只是对Michael的答案进行更详细的说明（如果他想要添加内容，他可以这样做，这样我就会删除这个）。

查看Word.Application的原始PIA，涉及到三种类型（忽略事件）：

[ComImport, TypeLibType(...), Guid("..."), DefaultMember("Name")]
public interface _Application
{
     ...
}

[ComImport, Guid("..."), CoClass(typeof(ApplicationClass))]
public interface Application : _Application
{
}

[ComImport, ClassInterface(...), ComSourceInterfaces("..."), Guid("..."), 
 TypeLibType((short) 2), DefaultMember("Name")]
public class ApplicationClass : _Application, Application
{
}

为什么会有两个界面，这是Eric Lippert在另一个答案 中谈到的原因。正如你所说，这里有CoClass——既包括类本身，也包括Application接口上的属性。

现在，如果我们在C＃ 4中使用PIA链接，则其中的一些部分将嵌入到生成的二进制文件中……但不是全部。只创建Application实例的应用程序最终会得到这些类型：

[ComImport, TypeIdentifier, Guid("..."), CompilerGenerated]
public interface _Application

[ComImport, Guid("..."), CompilerGenerated, TypeIdentifier]
public interface Application : _Application

没有ApplicationClass - 这可能是因为它将在执行时从真实的COM类型中动态加载。

另一个有趣的事情是链接版本和非链接版本之间的代码差异。如果您反编译该行：

Word.Application application = new Word.Application();

在所引用的版本中，它最终变成：

Application application = new ApplicationClass();

而在链接版本中，它最终变成了

Application application = (Application) 
    Activator.CreateInstance(Type.GetTypeFromCLSID(new Guid("...")));

看起来“真正的” PIA 需要 CoClass 属性，但是链接版本不需要，因为没有编译器可以实际引用的 CoClass。它必须动态地执行。

我可能会尝试使用这些信息伪造一个 COM 接口，看看是否可以让编译器将其链接...

- Jon Skeet

Answer 4

仅为证实Michael的答案，补充一点：

以下代码可以编译并运行：

public class Program
{
    public class Foo : IFoo
    {
    }

    [Guid("00000000-0000-0000-0000-000000000000")]
    [CoClass(typeof(Foo))]
    [ComImport]
    public interface IFoo
    {
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        IFoo foo = new IFoo();
    }
}

为使其正常工作，您需要同时使用ComImportAttribute和GuidAttribute。

另请注意，当您将鼠标悬停在new IFoo()上时的信息：Intellisense正确地捕捉了这些信息：不错！

- Rasmus Faber

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谢谢，我一直在尝试，但是我缺少了 ComImport 属性，但是当我进入源代码时，我使用 F12 工具只显示了 CoClass 和 Guid，这是为什么呢？ - Ehsan Sajjad