VarPtr 得到的内存地址
ObjPtr 是得到对象入口地址
StrPtr 字符串地址
呵呵有什么用呢?看到下面的文章相信你会有很大的收获的:)
题目:真没想到VB也可以这样用之指针技术
作者:不详,向作者致敬
来源:网络
想当年东方不败,黑木崖密室一战,仅凭一根绣花针独战四大高手,神出鬼没,堪称天下武林第一高手。若想成为VB里的东方不败,熟习VB《葵花宝典》,掌握VB指针技术,乃是不二的法门。
欲练神功,引刀……,其实掌握VB指针技术,并不需要那么痛苦。因为说穿了,也就那么几招,再勤加练习,终可至神出鬼没之境。废话少说,让我们先从指针的定义说起。
一、指针是什么?
不需要去找什么标准的定义,它就是一个32位整数,在C语言和在VB里都可以用Long类型来表示。在32位Windows平台下它和普通的32位长整型数没有什么不同,只不过它的值是一个内存地址,正是因为这个整数象针一样指向一个内存地址,所以就有了指针的概念。
有统计表明,很大一部分程序缺陷和内存的错误访问有关。正是因为指针直接和内存打交道,所以指针一直以来被看成一个危险的东西。以至于不少语言,如著名的JAVA,都不提供对指针操作的支持,所有的内存访问方面的处理都由编译器来完成。而象C和C++,指针的使用则是基本功,指针给了程序员极大的自由去随心所欲地处理内存访问,很多非常巧妙的东西都要依靠指针技术来完成。
关于一门高级的程序设计语言是不是应该取消指针操作,关于没有指针操作算不算一门语言的优点,我在这里不讨论,因为互联网上关于这方面的没有结果的讨论,已经造成了占用几个GB的资源。无论最终你是不是要下定决心修习指针技术《葵花宝典》,了解这门功夫总是有益处的。
注意:在VB里,官方是不鼓励使用什么指针的,本文所讲的任何东西你都别指望取得官方的技术支持,一切都要靠我们自己的努力,一切都更刺激!
让我们开始神奇的VB指针探险吧!
二、来看看指针能做什么?有什么用?
先来看两个程序,程序的功能都是交换两个字串:
【程序一】:
'标准的做法SwapStr
Sub SwapStr(sA As String, sB As String)
Dim sTmp As String
sTmp = sA: sA = sB: sB = sTmp
End Sub
【程序二】:
'用指针的做法SwapPtr
Private Declare Sub CopyMemory Lib "kernel32" Alias "RtlMoveMemory" _ (Destination As Any, Source As Any, ByVal Length As Long)
Sub SwapPtr(sA As String, sB As String)
Dim lTmp As Long
CopyMemory lTmp, ByVal VarPtr(sA), 4
CopyMemory ByVal VarPtr(sA), ByVal VarPtr(sB), 4
CopyMemory ByVal VarPtr(sB), lTmp, 4
End Sub
你是不是以为第一个程序要快,因为它看着简单而且不用调用API(调用API需要额外的处理,VB文档明确指出大量调用API将降低程序性能)。但事实上,在VB集成环境中运行,程序二要比程序一快四分之一;而编译成本机代码或p-code,程序二基本上要比程序一快一倍。下面是两个函数在编译成本机代码后,运行不同次数所花时间的比较:
运行100000次,SwapStr需要170毫秒,SwapPtr需要90毫秒。
运行200000次,SwapStr需要340毫秒,SwapPtr需要170毫秒。
运行2000000次,SwapStr需要3300毫秒,SwapPtr需要1500毫秒。
的确,调用API是需要额外指令来处理,但是由于使用了指针技术,它没有进行临时字串的分配和拷贝,因此速度提高了不少。
怎么样,想不到吧!C/C++程序员那么依赖指针,无非也是因为使用指针往往能更直接的去处理问题的根源,更有驾驭一切的快感。他们不是不知道使用指针的危险,他们不是不愿意开卫星定位无级变速的汽车,只是骑摩托更有快感,而有些地方只有摩托才走得过去。
和在C里类似,在VB里我们使用指针也不过三个理由:
一是效率,这是一种态度一种追求,在VB里也一样;
二是不能不用,因为操作系统是C写的,它时刻都在提醒我们它需要指针;
三是突破限制,VB想照料我们的一切,VB给了我们很强的类型检查,VB象我们老妈一样,对我们关心到有时我们会受不了,想偶尔不听妈妈的话吗?你需要指针!
但由于缺少官方的技术支持,在VB里,指针变得很神秘。因此在C里一些基本的技术,在VB里就变得比较困难。本文的目的就是要提供给大家一种简单的方法,来将C处理指针的技术拿到VB里来,并告诉你什么是可行的,什么可行但必须要小心的,什么是可能但不可行的,什么是根本就不可能的。
三、 程咬金的三板斧
是的,程序二基本上就已经让我们看到VB指针技术的模样了。总结一下,在VB里用指针技术我们需要掌握三样东西:CopyMemory,VarPtr/StrPtr/ObjPtr, AdressOf. 三把斧头,程咬金的三板斧,在VB里Hack的工具。
1、CopyMemory
关于CopyMemory和Bruce McKinney大师的传奇,MSDN的Knowledge Base中就有文章介绍,你可以搜索"ID: Q129947"的文章。正是这位大师给32位的VB带来了这个可以移动内存的API,也正是有了这个API,我们才能利用指针完成我们原来想都不敢想的一些工作,感谢Bruce McKinney为我们带来了VB的指针革命。
如CopyMemory的声明,它是定义在Kernel32.dll中的RtlMoveMemory这个API,32位C函数库中的memcpy就是这个API的包装,如MSDN文档中所言,它的功能是将从Source指针所指处开始的长度为Length的内存拷贝到Destination所指的内存处。它不会管我们的程序有没有读写该内存所应有的权限,一但它想读写被系统所保护的内存时,我们就会得到著名的Access Violation Fault(内存越权访问错误),甚至会引起更著名的general protection (GP) fault(通用保护错误) 。所以,在进行本系列文章里的实验时,请注意随时保存你的程序文件,在VB集成环境中将"工具"->"选项"中的"环境"选项卡里的"启动程序时"设为"保存改变",并记住在"立即"窗口中执行危险代码之前一定要保存我们的工作成果。
2、VatPtr/StrPtr/ObjPtr
它们是VB提供给我们的好宝贝,它们是VBA函数库中的隐藏函数。为什么要隐藏?因为VB开发小组,不鼓励我们用指针嘛。
实际上这三个函数在VB运行时库MSVBVM60.DLL(或MSVBVM50.DLL)中是同一个函数VarPtr(可参见我在本系列第一篇文章里介绍的方法)。
其库型库定义如下:
[entry("VarPtr"), hidden]
long _stdcall VarPtr([in] void* Ptr);
[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,我将在另一篇文章中详谈。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 [esp+4]
ret 4 '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】:
'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k=40000,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'Read'"。
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】:
'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:i=VarPtr(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CopyMemory,VarPtr,AddressOf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 = 'X'; //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: