为什么Delphi可以使用WideString而不使用ShareMem？

Question

David's answer to another question显示一个Delphi函数返回一个WideString。我从来没有想过，如果不使用ShareMem，这是可能的。

我的测试DLL：

function SomeFunction1: Widestring; stdcall;
begin
  Result := 'Hello';
end;

function SomeFunction2(var OutVar: Widestring): BOOL; stdcall;
begin
  OutVar := 'Hello';
  Result := True;
end;

我的来电者程序：

function SomeFunction1: WideString; stdcall; external 'Test.dll';
function SomeFunction2(var OutVar: Widestring): BOOL; stdcall; external 'Test.dll';

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  W: WideString;
begin
  ShowMessage(SomeFunction1);
  SomeFunction2(W);
  ShowMessage(W);
end;

它工作，我不明白它是如何工作的。我知道的约定是Windows使用的约定，例如Windows

function GetClassNameW(hWnd: HWND; lpClassName: PWideChar; nMaxCount: Integer): Integer; stdcall;

这意味着调用方提供缓冲区和最大长度。带有长度限制的Windows DLL写入该缓冲区。调用方将分配和释放内存。

另一个选项是DLL通过使用LocalAlloc分配内存，调用方通过调用LocalFree来释放内存。

内存分配和取消分配如何与我的DLL示例一起工作？“魔术”的发生是因为结果是WideString(BSTR)吗？为什么没有这样方便的约定来声明Windows呢？(是否有任何已知的Win32 API使用这种约定？)

编辑：

我用C#测试了DLL。

调用SomeFunction1会导致AV (Attempted to read or write protected memory)。

SomeFunction2工作得很好。

[DllImport(@"Test.dll")]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.BStr)]
static extern string SomeFunction1();

[DllImport(@"Test.dll")]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool SomeFunction2([MarshalAs(UnmanagedType.BStr)] out string res);

...

string s;
SomeFunction2(out s);
MessageBox.Show(s); // works ok
MessageBox.Show(SomeFunction1()); // fails with AV!

这是一个followup。

Answer 1

WideString和BSTR是一样的，它只是Delphi的名字。内存分配由共享COM分配器CoTaskMemAlloc处理。因为所有各方都使用相同的分配器，所以您可以安全地在一个模块中分配，而在另一个模块中释放。

所以，您不需要使用Sharemem的原因是没有使用德尔菲堆。相反，使用COM堆。这是一个过程中所有模块之间的共享。

如果您查看WideString的Delphi实现，您将看到对以下API的调用：SysAllocStringLen、SysFreeString和SysReAllocStringLen。这些是提供BSTR API functions的系统。

您所指的许多Windows都是在COM发明之前的.更重要的是，使用由调用方分配的固定长度缓冲区有性能上的好处。也就是说，它可以在堆栈上而不是堆上分配。我还可以想象，Windows设计人员不想强迫每个进程都必须链接到OleAut32.dll，并为维护COM堆付出代价。请记住，当大多数Windows被设计时，典型硬件的性能特征与现在非常不同。

不更广泛地使用BSTR的另一个可能的原因是Windows是针对C的，从C管理BSTR的生存期要比使用C++、C#、Delphi等高级语言复杂得多。

然而，还有一个额外的并发症。用于WideString返回值的Delphi与Microsoft不兼容。不应将WideString用作返回类型，而应通过out参数返回它。有关详细信息，请参阅Why can a WideString not be used as a function return value for interop?