使用StringTraits給CString自定義全域性的記憶體分配器

blowfish發表於2017-12-19
AI記憶體
CString這個超級老古董，還是有不少Windows程式設計師愛用的，無他，但手熟爾。記得早些年CodeGuru還是什麼地方曾經有人專門搞了一個VC6的宏，用來把VC6中的CString提取出來脫離ATL/MFC單獨使用。

MFC的CString預設用的 CCRTHeap，從當前DLL/EXE的CRT堆中分配、釋放記憶體；而ATL的CString預設用的CWin32Heap，從程式預設堆中分配、釋放記憶體，程式預設堆是程式中的全部DLL/EXE模組共享的，沒有實現隔離。要實現一定的隔離的話，還是使用 CCRTHeap較好，或者自定義一個分配器。

如何將ATL的CString預設切換到 CCRTHeap呢？MSDN上給出了Basic、Advanced兩種方式：

Implementation of a Custom String Manager (Basic Method)

Implementation of a Custom String Manager (Advanced Method)

第一種方式，需要在CString構造時傳遞記憶體分配器，這樣在同一個DLL/EXE模組中，不同的CString物件可以用不同的記憶體分配器，通常我們並無這種需求。我們的需求是將自己所關心的CString物件都統一切換成某種記憶體分配器，如果要實現這點，用這種方式是可以的，但是可能比較麻煩，方法之一是從CStringT派生出子類，並重新定義子類的相關的全部建構函式。

第二種方式，微軟是暗示可以操作CStringT內部隱藏的那個CStringData結構。通常我們不需要搞這種細節又底層的hack。

其實看一下ATL CString的程式碼，發現它提供了StringTraits擴充套件機制，透過這種機制，就可以統一切換CString的預設記憶體分配器，而且比較優雅。

CStringT的一部分建構函式使用了StringTraits的GetDefaultManager()方法：

template< typename BaseType, class StringTraits >
class CStringT
{
public:
	CStringT() throw() :
		CThisSimpleString( StringTraits::GetDefaultManager() )
	{
	}

VC標頭檔案中的CString預設提供三種StringTraits，分別用於三種不同的編譯場合：

第一種是StrTraitATL，用於ATL，標頭檔案是<atlmfc\include\atlstr.h>：

template< typename _BaseType = char, class StringIterator = ChTraitsOS< _BaseType > >
class StrTraitATL :
	public StringIterator
{
public:
	static HINSTANCE FindStringResourceInstance(_In_ UINT nID) throw()
	{
		return( AtlFindStringResourceInstance( nID ) );
	}

	static IAtlStringMgr* GetDefaultManager() throw()
	{
		return CAtlStringMgr::GetInstance();
	}
};

第二種和第三種是StrTraitMFC、StrTraitMFC_DLL，用於MFC的靜態連結、動態連結，標頭檔案是<atlmfc\include\afxstr.h>：

template< typename _CharType = char, class StringIterator = ATL::ChTraitsCRT< _CharType > >
class StrTraitMFC : 
	public StringIterator
{
public:
	static HINSTANCE FindStringResourceInstance( UINT nID ) throw()
	{
		return( AfxFindStringResourceHandle( nID ) );
	}

	static ATL::IAtlStringMgr* GetDefaultManager() throw()
	{
		return( AfxGetStringManager() );
	}
};

template< typename _CharType, class StringIterator>
class StrTraitMFC_DLL : public StringIterator
{
public:
	static HINSTANCE FindStringResourceInstance( UINT nID ) throw()
	{
		return( AfxFindStringResourceHandle( nID ) );
	}

	static ATL::IAtlStringMgr* GetDefaultManager() throw()
	{
		return( AfxGetStringManager() );
	}
};

顯然，我們只需要基於 StrTraitATL改出一個自己的traits，並且採用 CCRTHeap就好。
（下面的程式碼假定編譯時採用了/Zc:threadSafeInit-選項禁用了編譯器自帶的靜態物件的執行緒安全初始化特性以支援Windows XP）

#include <atlstr.h>

//這個單例類，參考：https://zhuanlan.kanxue.com/article-649.htm
#include "CSingletonT.h"

template< typename _BaseType = char, class StringIterator = ChTraitsCRT< _BaseType > >
class StrTraitCRT :
	public StringIterator,
	public CSingletonT<StrTraitCRT<_BaseType, StringIterator>>
{
public:

	static HINSTANCE FindStringResourceInstance(_In_ UINT nID) throw()
	{
		return(AtlFindStringResourceInstance(nID));
	}

	//CSingletonT<>保證本函式只執行一次，且是執行緒安全的。
	bool InitOnce(void)
	{
		static CCRTHeap        s_CrtHeap;
		static CAtlStringMgr   s_AtlStringMgr(&s_CrtHeap);

		m_pAtlStringMgr = &s_AtlStringMgr;

		return true;
	}

	IAtlStringMgr *GetStringManager()
	{
		return m_pAtlStringMgr;
	}

	static IAtlStringMgr* GetDefaultManager() throw()
	{
		StrTraitCRT<_BaseType, StringIterator>::Instance().Init();
		return StrTraitCRT<_BaseType, StringIterator>::Instance().GetStringManager();
	}

private:

	CAtlStringMgr * m_pAtlStringMgr;
};

typedef CStringT<wchar_t, StrTraitCRT<wchar_t>> CCrtStringW;
typedef CStringT<char,    StrTraitCRT<char>>    CCrtStringA;
typedef CStringT<TCHAR,   StrTraitCRT<TCHAR>>   CCrtString;

//以下的宏，只是為了避免去批次修改老程式碼中已經大量使用的CString、CStringA、CStringW拼寫。
//把這些都放在"stdafx.h"中即可。
#define CStringA CCrtStringA
#define CStringW CCrtStringW
#define CString  CCrtString





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