关于C++中接口指针与IUnknown::QueryInterface的疑问

1. 类指针与接口指针之间是否存在区别？ #

有本质区别：

• 指向内存不同：类指针指向COM对象的完整实例内存块，包含所有接口虚表指针、成员数据等；接口指针仅指向对象内存中对应接口的虚表指针入口，一个COM对象实现多个接口时，不同接口的指针可能指向对象内存的不同偏移位置。
• 类型性质不同：类指针是具体实现类的强类型指针，属于内部实现细节，客户端无法直接获取；接口指针是抽象类型指针，是COM规范对外暴露的唯一合法访问入口，客户端只能通过它与对象交互。
• 访问范围不同：类指针可直接访问类的所有成员（包括私有/保护成员），接口指针仅能调用该接口声明的虚函数，无法触及对象内部数据或未公开接口。

2. 为何要通过接口指针访问接口，而非直接通过接口实例？ #

核心原因围绕COM的设计目标：

• 接口隔离与解耦：客户端仅依赖抽象接口，不绑定具体实现类。实现类可在不修改接口的前提下任意更新内部逻辑，客户端无需重新编译或调整代码，彻底实现“依赖抽象而非具体”的原则。
• 二进制兼容性：接口的虚表结构固定，只要遵循COM规范，不同编译器、不同版本的实现类都能通过接口指针正确调用方法，支持跨语言、跨平台交互。
• 封装与安全性：接口指针隐藏对象内部实现细节，客户端无法直接操作私有数据或未公开功能，确保实现的安全性和封装性。
• 生命周期管理：COM对象的引用计数（通过IUnknown::AddRef/Release）绑定在接口指针上，只有通过接口指针才能正确维护对象生命周期，避免内存泄漏或野指针问题。

3. IUnknown::QueryInterface方法会在ppvObject中存储什么内容？指针是否始终与调用时的指针相同？ #

• QueryInterface成功时，会在ppvObject中存储指向目标接口的指针，这是客户端访问目标接口方法的合法入口。
• 解引用后得到的指针不一定与调用时的指针相同。当COM对象实现多个接口时，不同接口的指针可能指向对象内存中的不同偏移位置。例如：
  假设CMyObject同时实现IUnknown和IMyInterface，通过IUnknown指针pUnk调用QueryInterface(IID_IMyInterface, &pMyIntf)时，pMyIntf的地址可能与pUnk不同——因为对象内存中，IUnknown和IMyInterface的虚表指针处于不同偏移位置。
  只有当查询当前接口的IID（比如用IUnknown指针查询IID_IUnknown）时，返回的指针才会与原调用指针完全相同，这是COM规范对QueryInterface的自反性要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Irwin Enrique Villalobos López