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[entry(VarPtr), hidden] long _stdcall StrPtr([in] BSTR Ptr); [entry(VarPtr), hidden] long _stdcall ObjPtr([in] IUnknown* Ptr); 即然它们是VB运行时库中的同一个函数我们也可以在VB里用API方式重新声明这几个函数如下 Private Declare Function ObjPtr Lib MSVBVM60 Alias VarPtr _ (var As Object) As Long Private Declare Function VarPtr Lib MSVBVM60 _ (var As Any) As Long 没有StrPtr是因为VB对字符串处理方式有点不同这方面的问题太多在本系列中另用一篇《VB字符串全攻略》来详谈。 顺便提一下听说VB.NET里没有这几个函数但只要还能调用API我们就可以试试上面的几个声明这样在VB.NET里我们一样可以进行指针操作。 但是请注意如果通过API调用来使用VarPtr整个程序二SwapPtr将比原来使用内置VarPtr函数时慢6倍。 如果你喜欢刨根问底那么下面就是VarPtr函数在C和汇编语言里的样子 在C里样子是这样的 long VarPtr(void* pv){ return (long)pv; } 所对就的汇编代码就两行 mov eax,dword ptr [esp4] ret 4 注释弹出栈里参数的值并返回。 之所以让大家了解VarPtr的具体实现是想告诉大家它的开销并不大因为它们不过两条指令即使加上参数赋值、压栈和调用指令整个获取指针的过程也就六条指令。当然同样的功能在C语言里由于语言的直接支持仅需要一条指令即可。但在VB里它已经算是最快的函数了所以我们完全不用担心使用VarPtr会让我们失去效率速度是使用指针技术的根本要求。 一句话VarPtr返回的是变量所在处的内存地址也可以说返回了指向变量内存位置的指针它是我们在VB里处理指针最重要的武器之一。 3、ByVal和ByRef ByVal传递的参数值而ByRef传递的参数的地址。在这里我们不用去区别传指针/传地址/传引用的不同在VB里它们根本就是一个东西的三种不同说法即使VB的文档里也有地方在混用这些术语但在C里的确要区分指针和引用 初次接触上面的程序二SwapPtr的朋友一定要搞清在里面的CopyMemory调用中在什么地方要加ByVal什么地方不加不加ByVal就是使用VB缺省的ByRef 准确的理解传值和传地址指针的区别是在VB里正确使用指针的基础。 现在一个最简单的实验来看这个问题如下面的程序三 【程序三】注释体会ByVal和ByRef Sub TestCopyMemory() Dim k As Long k 5 Note: CopyMemory ByVal VarPtr(k), 40000, 4 Debug.Print k End Sub 上面标号Note处的语句的目的是将k赋值为40000等同于语句k40000你可以在立即窗口试验一下会发现k的值的确成了40000。 实际上上面这个语句翻译成白话就是从保存常数40000的临时变量处拷贝4个字节到变量k所在的内存中。 现在我们来改变一个Note处的语句若改成下面的语句 Note2: CopyMemory ByVal VarPtr(k), ByVal 40000, 4 这句话的意思就成了从地址40000拷贝4个字节到变量k所在的内存中。由于地址40000所在的内存我们无权访问操作系统会给我们一个Access Violation内存越权访问错误告诉我们试图读取位置0x00009c40处内存时出错该内存不能为注释Read注释。 我们再改成如下的语句看看。 Note3: CopyMemory VarPtr(k), 40000, 4 这句话的意思就成了从保存常数40000的临时变量处拷贝4个字节到到保存变量k所在内存地址值的临时变量处。这不会出出内存越权访问错误但k的值并没有变。 我们可以把程序改改以更清楚的休现这种区别如下面的程序四 【程序四】注释看看我们的东西被拷贝到哪儿去了 Sub TestCopyMemory() Dim i As Long, k As Long k 5 i VarPtr(k) NOTE4: CopyMemory i, 40000, 4 Debug.Print k Debug.Print i i VarPtr(k) NOTE5: CopyMemory ByVal i, 40000, 4 Debug.Print k End Sub 程序输出 5 40000 40000 由于NOTE4处使用缺省的ByVal传递的是i的地址也就是指向i的指针所以常量40000拷贝到了变量i里因此i的值成了40000而k的值却没有变化。但是在NOTE4前有iVarPtr(k)本意是要把i本身做为一个指针来使用。这时我们必须如NOTE5那样用ByVal来传递指针i由于i是指向变量k的指针所以最后常量40000被拷贝了变量k里。 希望你已经理解了这种区别在后面问题的讨论中我还会再谈到它。 4、AddressOf 它用来得到一个指向VB函数入口地址的指针不过这个指针只能传递给API使用以使得API能回调VB函数。 本文不准备详细讨论函数指针关于它的使用请参考VB文档。 5、拿来主义。 实际上有了CopyMemoryVarPtrAddressOf这三把斧头我们已经可以将C里基本的指针操作拿过来了。 如下面的C程序包括了大部分基本的指针指针操作 struct POINT{ int x; int y; }; int Compare(void* elem1, void* elem2){} void PtrDemo(){ //指针声明: char c 注释X注释; //声明一个char型变量 char* pc; long* pl; //声明普通指针 POINT* pPt; //声明结构指针 void* pv; //声明无类型指针 int (*pfnCastToInt)(void *, void*);//声明函数指针: //指针赋值 pc c; //将变量c的地址值赋给指针pc pfnCompare Compare; //函数指针赋值。 //指针取值 c *pc; //将指针pc所指处的内存值赋给变量c //用指针赋值 *pc 注释Y注释 //将注释Y注释赋给指针pc所指内存变量里。 //指针移动 pc; pl--; } 这些对指针操作在VB里都有等同的东西 前面讨论ByVal和ByRef时曾说过传指针和传地址是一回事实际上当我们在VB里用缺省的ByRef声明函数参数时我们已经就声明了指针。 如一个C声明的函数long Func(char* pc) 其对应的VB声明是Function Func(pc As Byte) As Long 这时参数pc使用缺省的ByRef传地址方式来传递这和C里用指针来传递参数是一样。 那么怎么才能象C里那样明确地声明一个指针呢 很简单如前所说用一个32位长整数来表达指针就行。在VB里就是用Long型来明确地声明指针我们不用区分是普通指针、无类型指针还是函数指针通通都可用Long来声明。而给一个指针赋值就是赋给它用VarPar得到的另一个变量的地址。具体见程序五。 【程序五】同C一样各种指针。 Type POINT X As Integer Y As Integer End Type Public Function Compare(elem1 As Long, elem2 As Long) As Long 注释 End Function Function FnPtrToLong(ByVal lngFnPtr As Long) As Long FnPtrToLong lngFnPtr End Function Sub PtrDemo() Dim l As Long, c As Byte, ca() As Byte, Pt As POINT Dim pl As Long, pc As Long, pv As Long, pPt As Long, pfnCompare As Long c AscB(X) pl VarPtr(l) 注释对应C里的long、int型指针 pc VarPtr(c) 注释对应char、short型指针 pPt VarPtr(Pt) 注释结构指针 pv VarPtr(ca(0)) 注释字节数组指针可对应任何类型也就是void* pfnCompare FnPtrToLong(AddressOf Compare) 注释函数指针 CopyMemory c, ByVal pc, LenB(c) 注释用指针取值 CopyMemory ByVal pc, AscB(Y), LenB(c) 注释用指针赋值 pc pc LenB(c) : pl pl - LenB(l) 注释指针移动 End Sub 我们看到由于VB不直接支持指针操作在VB里用指针取值和用指针赋值都必须用CopyMemory这个API而调用API的代价是比较高的这就决定了我们在VB里使用指针不能象在C里那样自由和频繁我们必须要考虑指针操作的代价在后面的指针应用我们会再变谈这个问题。 程序五中关于函数指针的问题请参考VB文档无类型指针void*会在下面关于Any的问题里说。 程序五基本上已经包括了我们能在VB里进行的所有指针操作仅此而已。 下面有一个小测试题如果现在你就弄懂了上面程咬金的三板斧你就应该能做得出来。 上面提到过VB.NET中没有VarPtr我们可以用声明API的方式来引入MSVBVM60.DLL中的VarPtr。现在的问题如果不用VB的运行时DLL文件你能不能自己实现一个ObjPtr。答案在下一节后给出。 四、指针使用中应注意的问题 1、关于ANY的问题 如果以一个老师的身份来说话我会说最好永远也不要用Any是的我没说错是永远所以我没有把它放在程咬金的三板斧里。当然这个问题和是不是应该使用指针这个问题一样会引发一场没有结果的讨论我告诉你的只是一个观点因为有时我们会为了效率上的一点点提高或想偷一点点懒而去用Any但这样做需要要承担风险。 Any不是一个真正的类型它只是告诉VB编译器放弃对参数类型的检查这样理论上我们可以将任何类型传递给API。 Any在什么地方用呢让我们来看看在VB文档里的是怎么说的现在就请打开MSDN(Visual Studio 6自带的版本)翻到Visual Basic文档-使用Visual Basic-部件工具指南-访问DLL和Windows API部分再看看将 C 语言声明转换为 Visual Basic 声明这一节。文档里告诉我们只有C的声明为LPVOID和NULL时我们才用Any。实际上如果你愿意承担风险所有的类型你都可以用Any。当然也可以如我所说永远不要用Any。 为什么要这样那为什么VB官方还要提供Any是信我的还是信VB官方的有什么道理不用Any 如前面所说VB官方不鼓励我们使用指针。因为VB所标榜的优点之一就是没有危险的指针操作所以的内存访问都是受VB运行时库控制的。在这一点上JAVA语言也有着同样的标榜。但是同JAVA一样VB要避免使用指针而得到更高的安全性就必须要克服没有指针而带来的问题。VB已经尽最大的努力来使我们远离指针的同时拥有强类型检查带来的安全性。但是操作系统是C写的里面到处都需要指针有些指针是没有类型的就是C程序员常说的可怕的void*无类型指针。它没有类型因此它可以表示所有类型。如CopyMemory所对应的是C语言的memcpy它的声明如下 void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count ); 因memcpy前两个参数用的是void*因此任何类型的参数都可以传递给他。 一个用C的程序员应该知道在C函数库里这样的void*并不少见也应该知道它有多危险。无论传递什么类型的变量指针给上面memcpy的void*C编译器都不会报错或给任何警告。 在VB里大多数时候我们使用Any就是为了使用void*和在C里一样VB也不对Any进行类型检查我们也可以传递任何类型给AnyVB编译器也都不会报错或给任何警告。 但程序运行时会不会出错就要看使用它时是不是小心了。正因为在C里很多错误是和void*相关的所以C鼓励我们使用satic_castvoid*来明确指出这种不安全的类型的转换已利于发现错误。 说了这么多C/C其实我是想告诉所有VB的程序员在使用Any时我们必须和C/C程序员使用void*一样要高度小心。 VB里没有satic_cast这种东西但我们可以在传递指针时明确的使用long类型并且用VarPtr来取得参数的指针这样至少已经明确地指出我们在使用危险的指针。如程序二经过这样的处理就成了下面的程序 【程序五】注释使用更安全的CopyMemory明确的使用指针 Private Declare Sub CopyMemory Lib kernel32 Alias RtlMoveMemory (ByVal Destination As Long, ByVal Source As Long, ByVal Length As Long) Sub SwapStrPtr2(sA As String, sB As String) Dim lTmp As Long Dim pTmp As Long, psA As Long, psB As Long pTmp VarPtr(lTmp): psA VarPtr(sA): psB VarPtr(sB) CopyMemory pTmp, psA, 4 CopyMemory psA, psB, 4 CopyMemory psB, pTmp, 4 End Sub 注意上面CopyMemory的声明用的是ByVal和long要求传递的是32位的地址值当我们将一个别的类型传递给这个API时编译器会报错比如现在我们用下面的语句 【程序六】注释有点象【程序四】但将常量40000换成了值为1的变量. Private Declare Sub CopyMemory Lib kernel32 Alias RtlMoveMemory (ByVal Destination As Long, ByVal Source As Long, Length As Long) Sub TestCopyMemory() Dim i As Longk As Long, z As Interger k 5 : z 1 i VarPtr(k) 注释下面的语句会引起类型不符的编译错误这是好事 注释CopyMemory i, z, 4 注释应该用下面的 CopyMemory i, ByVal VarPtr(z), 2 Debug.Print k End Sub 编译会出错是好事这总比运行时不知道错在哪儿好 象程序四那样使用Any类型来声明CopyMemory的参数VB虽然不会报错但运行时结果却是错的。不信你试试将程序四中的40000改为1结果i的值不是我们想要的1而是327681。为什么在程序四中常量为1时结果会出错而常量为40000时结果就不错 原因是VB对函数参数中的常量按Variant的方式处理。是1时由于1小于Integer型的最大值32767VB会生成一个存储值1的Integer型的临时变量也就是说当我们想将1用CopyMemroy拷贝到Long型的变量i时这个常量1是实际上是Integer型临时变量VB里Integer类型只有两个字节而我们实际上拷贝了四个字节。知道有多危险了吧没有出内存保护错误那只是我们的幸运 如果一定要解释一下为什么i最后变成了327681这是因为我们将k的低16位的值5也拷贝到了i值的高16位中去了因此有5*655361327681。详谈这个问题涉及到VB局部变量声明顺序CopyMemory参数的压栈顺序long型的低位在前高位在后等问题。如果你对这些问题感兴趣可以用本系列第一篇文章所提供的方法(DebugBreak这个API和VC调试器)来跟踪一下可以加深你对VB内部处理方式的认识由于这和本文讨论的问题无关所以就不详谈了。到这里大家应该明白程序三和程序四实际上有错误我在上面用常量40000而不用1不是为了在文章中凑字数而是因为40000这个常量大于32767会被VB解释成我们需要的Long型的临时变量只有这样程序三和程序四才能正常工作。对不起我这样有意的隐藏错误只是想加深你对Any危害的认识。 总之我们要认识到编译时就找到错误是非常重要的因为你马上就知道错误的所在。所以我们应该象程序五和程序六那样明确地用long型的ByVal的指针而不要用Any的ByRef的指针。 但用Any已经如此的流行以至很多大师们也用它。它唯一的魅力就是不象用Long型指针那样需要我们自己调用VarPtr来得到指针所有处理指针的工作由VB编译器来完成。所以在参数的处理上只用一条汇编指令push 而用VarPtr时由于需要函数调用因此要多用五条汇编指令。五条多余的汇编指令有时的确能我们冒着风险去用Any。 VB开发小组提供Any就是想用ByRef xxx As Any来表达void* xxx。我们也完全可以使用VarPtr和Long型的指针来处理。我想VB开发小组也曾犹豫过是公布VarPtr还是提供Any最后他们决定还是提供Any而继续隐瞒VarPtr。的确这是个两难的决定。但是经过我上面的分析我们应该知道这个决定并不符合VB所追求的更安全的初衷。因为它可能会隐藏类型不符的错误调试和找到这种运行时才产生的错误将花贵更多的时间和精力。 所以我有了最好永远不要用Any这个惊人的结论。 不用Any的另一个好处是简化了我们将C声明的API转换成VB声明的方式现在它变成了一句话除了VB内置的可以进行类型检查的类型外所以其它的类型我们都应该声明成Long型。 2、关于NULL的容易混淆的问题 有很多文章讲过一定要记在心里 VbNullChar 相当于C里的注释\0注释在用字节数组构造C字串时常用它来做最后1个元素。 vbNullString 这才是真正的NULL就是0在VB6中直接用0也可以。 只有上面的两个是API调用中会用的。还有Empty、Null是Variant而Nothing只和类对象有关一般API调用中都不会用到它们。 另本文第三节曾提出一个小测验题做出来了吗现在公布正确答案 【测验题答案】 Function ObjPtr(obj as Object) as long Dim lpObj As Long CopyMemory lpObj, Obj, 4 ObjectPtr lpObj End Function 五、VB指针应用 如前面所说VB里使用指针不象C里那样灵活用指针处理数据时都需要用CopyMemory将数据在指针和VB能够处理的变量之间来回拷贝这需要很大的额外开销。因此不是所有C里的指针操作都可以移值到VB里来我们只应在需要的时候才在VB里使用指针。 1、动态内存分配完全不可能、可能但不可行VB标准 在C和C里频繁使用指针的一个重要原因是需要使用动态内存分配用Malloc或New来从堆栈里动态分配内存并得到指向这个内存的指针。在VB里我们也可以自己 用API来实现动态分配内存并且实现象C里的指针链表。 但我们不可能象C那样直接用指针来访问这样动态分配的内存访问时我们必须用CopyMemory将数据拷贝到VB的变量内大量的使用这种技术必然会降低效率以至于要象C那样用指针来使用动态内存根本就没有可行性。要象C、PASCAL那样实现动态数据结构在VB里还是应该老老实实用对象技术来实现。 本文配套代码中的LinkedList里有完全用指针实现的链表它是使用HeapAlloc从堆栈中动态分配内存另有一个调用FindFirstUrlCacheEntry这个API来操作IE的Cache的小程序IECache它使用了VirtualAlloc来动态分配内存。但实际上这都不是必须的VB已经为我们提供了标准的动态内存分配的方法那就是 对象、字符串和字节数组 限于篇幅关于对象的技术这里不讲LinkedList的源代码里有用对象实现的链表你可以参考。 字符串可以用Space$函数来动态分配VB的文档里就有详细的说明。 关于字节数组这里要讲讲它非常有用。我们可用Redim来动态改变它的大小并将指向它第一个元素的指针传给需要指针的API如下 dim ab() As Byte , ret As long 注释传递Null值API会返回它所需要的缓冲区的长度。 ret SomeApiNeedsBuffer(vbNullString) 注释动态分配足够大小的内存缓冲区 ReDim ab(ret) As Byte 注释再次把指针传给API此时传字节数组第一个元素的指针。 SomeApiNeedsBuffer(ByVal VarPtr(ab(1))) 在本文配套程序中的IECache中我也提供了用字节数组来实现动态分配缓冲区的版本比用VirtualAlloc来实现更安全更简单。 2、突破限制 下面是一个突破VB类型检查来实现特殊功能的经典应用出自Bruce Mckinney的《HardCore Visual Basic》一书。 将一个Long长整数的低16位作为Interger型提取出来 【程序七】 注释标准的方法也是高效的方法但不容易理解。Function LoWord(ByVal dw As Long) As Integer If dw And H8000 Then LoWord dw Or HFFFF0000 Else LoWord dw And HFFFF End If End Function【程序八】 注释用指针来做效率虽不高但思想清楚。 Function LoWord(ByVal dw As Long) As Integer CopyMemory ByVal VarPtr(LoWord), ByVal VarPtr(dw), 2 End Function 3、对数组进行批量操作 用指针进行大批量数组数据的移动从效率上考虑是很有必要的看下面的两个程序它们功能都是将数组的前一半数据移到后一半中 【程序九】注释标准的移动数组的做法 Private Sub ShitArray(ab() As MyType) Dim i As Long, n As Long n CLng(UBound(ab) / 2) For i 1 To n Value(n i) Value(i) Value(i).data 0 Next End Sub 【程序十】注释用指针的做法 Private Declare Sub CopyMemory Lib kernel32 Alias RtlMoveMemory _ (ByVal dest As Long, ByVal source As Long, ByVal bytes As Long) Private Declare Sub ZeroMemory Lib kernel32 Alias RtlZeroMemory _ (ByVal dest As Long, ByVal numbytes As Long) Private Declare Sub FillMemory Lib kernel32 Alias RtlFillMemory _ (ByVal dest As Long, ByVal Length As Long, ByVal Fill As Byte) Private Sub ShitArrayByPtr(ab() As MyTpye) Dim n As Long n CLng(UBound(ab) / 2) Dim nLenth As Long nLenth Len(Value(1)) 注释DebugBreak CopyMemory ByVal VarPtr(Value(1 n)), _ ByVal VarPtr(Value(1)), n * nLenth ZeroMemory ByVal VarPtr(Value(1)), n * nLenth End Sub 当数组较大移动操作较多比如用数组实现HashTable时程序十比程序九性能上要好得多。 程序十中又介绍两个在指针操作中会用到的API: ZeroMemory是用来将内存清零FillMemory用同一个字节来填充内存。当然这两个API的功能也完全可以用CopyMemory来完成。象在C里一样作为一个好习惯在VB里我们也可以明确的用ZeroMemory来对数组进行初始化用FillMemory在不立即使用的内存中填入怪值这有利于调试。 4、最后的一点 当然VB指针的应用决不止这些还有什么应用就要靠自己去摸索了。对于对象指针和字符串指针的应用我会另写文章来谈做为本文的结束和下一篇文章《VB字符串全攻略》的开始我在这里给出交换两个字符串的最快的方法 【程序十一】注释交换两个字符串最快的方法Private Declare Sub CopyMemory Lib kernel32 Alias RtlMoveMemory _ (Destination As Any, Source As Any, ByVal Length As Long) Sub SwapStrPtr3(sA As String, sB As String) Dim lTmp As Long Dim pTmp As Long, psA As Long, psB As Long pTmp StrPtr(sA): psA VarPtr(sA): psB VarPtr(sB) CopyMemory ByVal psA, ByVal psB, 4 CopyMemory ByVal psB, pTmp, 4 End Sub转载写明出处 http://www.cnblogs.com/wangminbai/archive/2008/02/22/1077203.html
