CORBA Programming with TAO - 3.IDL Data Type（数据类型与Mapping）

CORBA Programming with TAO - 3.IDL Data Type（数据类型与Mapping）

摘要：

简要介绍TAO支持的IDL数据类型及其C++ Mapping关系。

一、简单基本数据类型（Simple Basic Types）

TAO支持以下简单基本数据类型（%TAO_ROOT%/tao/Basic_Types.h）：

IDL	C++
boolean	CORBA::Boolean
char	CORBA::Char
octet	CORBA::Octet
short	CORBA::Short
unsigned short	CORBA::UShort
long	CORBA::Long
unsigned long	CORBA::ULong
long long	CORBA::LongLong
unsigned long long	CORBA::ULongLong
wchar	CORBA::WChar
float	CORBA::Float
double	CORBA::Double
long double	CORBA::LongDouble

以上各简单基本类型对应的C++类型只是对应平台上基本类型的typedef（Java虚拟机之所以能够在各平台上保证统一的数据长度，其实现原理也是如此），但在编写应用程序时，为了保证程序的可移植性，应该总是使用CORBA命名空间中的类型标识。此外，需要注意：在上面的所有类型中，没有我们熟悉的C++基本类型byte（被Octet取代）、int（被Long取代）。

二、复杂基本数据类型（Complex Basic Types）

除以上简单基本数据类型外，TAO还支持以下复杂基本数据类型：

IDL	C++
string	CORBA::TAO_String_Manager(%TAO_ROOT%/tao/Managed_Types.h)
wstring	CORBA::TAO_WString_Manager(%TAO_ROOT%/tao/Managed_Types.h)
any	CORBA::Any(%TAO_ROOT%/tao/AnyTypeCode/Any.h)

其中两种String类型在使用时需要注意：
1、应该总是使用TAO提供的（也是CORBA规范规定的）如下字符串操作函数：

char * string_alloc(ULong len);
char * string_dup(const char *);
void string_free(char *);
WChar * wstring_alloc(ULong len);
WChar * wstring_dup(const WChar *);
void wstring_free(WChar *);
来进行字符串操作，以提高系统的可移植性。
2、(w)string_alloc/(w)string_dup后必须调用(w)string_free来释放分配的资源，为了避免忘记(w)string_free带来的麻烦，有些情况下，我们可以考虑使用String_var类型（String_var是String类对应的智能指针类，除了TAO本身支持的智能指针类型外，tao_idl在生成代码时会自动为每个Object添加一个对应的var类型）。
3、(w)string_alloc(n)会分配n+1个字符（不是字节）空间。
以下是一个简单的字符串操作的例子：

#include <tao/corba.h>

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
char * p = CORBA::string_alloc(5); // Allocates 6 bytes
strcpy(p, "Hello"); // OK, "Hello" fits

cout << p << endl;

CORBA::string_free(p);

CORBA::String_var s = CORBA::string_dup("World");
cout << s.in() << endl;

return 0;
}
注：如果你在编译该程序时遇到困难，请在阅读完本系列的第五篇文章后再来测试该程序（下同）。

CORBA::Any与Windows开发中常用的VARIANT类型相当，可以在其中存入任意其他类型的数据，但Any更具有面向对象的风格。在Windows应用中向VARIANT写入信息时需要先设置写入的数据类型，而从中读出数据时往往需要用switch进行判断，相比之下Any的使用就简单多了，我们可以通过<=操作符来向Any类型变量写入信息，而通过>=操作符从Any变量中读出信息。与从VARIANT中解析数据不同的是，由于重载的>=操作符返回的是一个表示转换成功或者失败的标志，因此，我们总是使用if...else而不是switch来对解析结果进行判断。下面是一个使用Any的例子：

#include <tao/AnyTypeCode/Any.h>

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
CORBA::Any a;
CORBA::Octet o;
CORBA::Long l;

a <<= CORBA::Long(1); // a contains 1 with CORBA::Long type
if (a >>= l) {
cout << "Long: " << l << endl;
} else {
cout << "Unknown value." << endl;
}

a <<= CORBA::Any::from_octet(65); // a contains 64 with CORBA::Octet type

if (a >>= CORBA::Any::to_octet(o)) {
cout << "Octet: " << o << endl;
} else {
cout << "Unknown value." << endl;
}

return 0;
}
注：过度使用Any类型将对程序的处理性能造成影响。

此外，CORBA规范还规定了一种不太常用的数据类型：CORBA::Fixed，它是一种特殊的浮点类型，在构造fixed类型变量时必须指定两个参数：总位数（不含小数点）与精度，而CORBA::Fixed则提供了多种从其它基本类型构造Fixed类型的方法，你甚至可以从字符串类型构造一个Fixed类型变量。但是，目前TAO尚不支持Fixed类型。

三、构造类型（Constructed Types）

除了上面的基本类型外，我们还可以在idl中使用struct、sequence、union、array等几种构造类型：

· struct

struct与C语言中的struct基本上是等价的，其中只能包含变量定义，不能定义方法，对定义的变量进行初始化，或定义union型变量。

· sequence

sequence与STL中的vector比较类似，可以用它来存储相同类型的变量，并且可以“自由”扩充，因此，sequence往往可以在传递“变长”参数时发挥重要作用。经过idl处理，sequence会被映射成相应的类。下面举一个sequence的例子：
1、首先，定义如下的idl文件：
typedef sequence<string> StrSeq;
将其存为strseq.idl，并在控制台下对其进行编译，命令如下：
tao_idl -Sc strseq.idl
编译后，我们将得到一个名为strseq.h的头文件；
2、新建一控制台工程，并在主文件中添加如下代码（注：此例全部代码取自<Advanced CORBA Programming with C++>）：

#include "strseqC.h"

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
const char * values[] = { "first", "second", "third", "fourth" };
StrSeq myseq; // Create empty sequence
// Create four empty strings
myseq.length(4);
for (CORBA::ULong i = 0; i < myseq.length(); i++)
myseq[i] = values[i]; // Deep copy
// Print current contents
for (CORBA::ULong j = 0; j < myseq.length(); j++)
cout << "myseq[" << j << "] = /"" << myseq[j].in() << "/"" << endl;
cout << endl;
// Change second element (deallocates "second")
myseq[1] = CORBA::string_dup("second element");
// Truncate to three elements
myseq.length(3); // Deallocates "fourth"
// Grow to five elements (add two empty strings)
myseq.length(5);
// Initialize appended elements
myseq[3] = CORBA::string_dup("4th");
myseq[4] = CORBA::string_dup("5th");
// Print contents once more
for (CORBA::ULong k = 0; k < myseq.length(); k++)
cout << "myseq[" << k << "] = /"" << myseq[k].in() << "/"" << endl;

return 0;
}

· union

idl中的union类型与C++中的union不是等价的，它实际上被映射成了对应的class，同时在使用上与C++中的union也有极大区别。以下面的idl为例：

union U switch (char) {
case 'L':
long long_mem;
case 'c':
case 'C':
char char_mem;
default:
short short_mem;
};

其意义可以解释为：
类型U可以用于存放三种类型的值：Long型、Char型、Short型，你可以分别用long_mem、char_mem、short_mem取出这些值。当使用一个Long型变量初始化该union变量时，类型标志为L（或者反过来，当类型标志为L时，可以在其中存放一个Long型的值）；当用一个Char型变量初始化该union变量时，类型标志为c或者C；当用一个Short型初始化该union变量时，类型标志为其它值。
但是，在使用union类型时需要特别注意：不要尝试将类型标志设置为一种类型（通过_d方法），而用另一种类型去初始化它；或者，反过来，用一种类型去初始化它，然后又尝试将类型标志修改为其它值。
下面是一个使用上述idl定义的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

#include <assert.h>

int main() {
U my_u; // 'my_u' is not initialized
// my_u._d('c');
my_u.long_mem(99); // Activate long_mem
assert(my_u._d() == 'L'); // Verify discriminator
assert(my_u.long_mem() == 99); // Verify value
// my_u._d('c');
cout << my_u.char_mem() << endl;
}
注：请自行添加相关头文件。

当union中还包括其他变长类型时，情况将变得很复杂，但使用上并没有太大差异，这里就不深入讨论了，感兴趣的朋友可以阅读参考1的相关章节。

· array

array并不是一个idl所使用的关键字，它表示的是普通定长数组，它被映射成C++代码时也是一个普通的定长数组，因此，其用法比较简单。下面是一个使用array的idl的例子：

typedef float FloatArray[4];

typedef string StrArray[15][10];
struct S {
string s_mem;
long l_mem;
};

typedef S StructArray[20];

相关测试代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
FloatArray my_f = { 1.0, 2.0, 3.0 };
my_f[3] = my_f[2];
StrArray my_str;
my_str[0][0] = CORBA::string_dup("Hello"); // Transfers ownership
my_str[0][1] = my_str[0][0]; // Deep copy
StructArray my_s;
my_s[0].s_mem = CORBA::string_dup("World"); // Transfers ownership
my_s[0].l_mem = 5;
}
注：请自行添加相关头文件。

参考：

1. Michi Henning, Steve Vinoski. Advanced CORBA Programming with C++. Addison-Wesley, 1999.
2. OMG. C++ Language Mapping, v1.1. http://www.omg.org/cgi-bin/apps/doc?formal/03-06-03.pdf