C Sharp COM 互操作

C# COM 互操作

C# COM 互操作（Component Object Model Interoperability）是 C# 与传统的 COM 组件进行交互的技术。它允许 .NET 应用程序调用 COM 组件的方法，反之亦然。由于许多遗留系统仍在使用 COM 技术（如 ActiveX 控件、Office 自动化等），掌握 COM 互操作对于现代 C# 开发仍然非常重要。

介绍

COM（Component Object Model）是微软在 1990 年代推出的一种二进制接口标准，用于实现跨语言、跨进程的组件复用。虽然 .NET 已经取代了 COM 的许多功能，但在某些场景下（如 Office 自动化、旧版 Windows API 调用等），仍然需要与 COM 组件交互。

C# 提供了两种方式实现 COM 互操作：

• COM Interop（托管代码调用 COM 组件）
• Reverse COM Interop（COM 组件调用托管代码）

基本概念

运行时可调用包装器（RCW）

当托管代码调用 COM 对象时，CLR（Common Language Runtime）会创建一个 Runtime Callable Wrapper (RCW)，它充当托管代码和 COM 对象之间的桥梁。RCW 负责：

• 封送（Marshaling）数据类型
• 管理 COM 对象的生命周期
• 处理 COM 异常

COM 可调用包装器（CCW）

当 COM 客户端需要调用 .NET 对象时，CLR 会生成一个 COM Callable Wrapper (CCW)，它使 .NET 对象看起来像一个 COM 对象。

代码示例

调用 COM 组件（Excel 自动化）

以下示例展示如何使用 C# 调用 Excel COM 组件来创建一个简单的电子表格：

using System;
using Excel = Microsoft.Office.Interop.Excel;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建 Excel 应用程序实例
        Excel.Application excelApp = new Excel.Application();
        excelApp.Visible = true; // 使 Excel 可见

        // 添加新工作簿
        Excel.Workbook workbook = excelApp.Workbooks.Add();
        Excel.Worksheet worksheet = workbook.ActiveSheet;

        // 在单元格中写入数据
        worksheet.Cells[1, 1] = "Hello";
        worksheet.Cells[1, 2] = "World!";

        // 保存工作簿（可选）
        workbook.SaveAs(@"C:\Temp\Example.xlsx");

        // 释放 COM 对象（重要！）
        System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(worksheet);
        System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(workbook);
        System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReleaseComObject(excelApp);
    }
}

输出：将启动 Excel，创建一个包含 "Hello" 和 "World!" 的工作表，并保存到指定路径。

注意事项

1. 必须添加对 Microsoft.Office.Interop.Excel 的引用（通过 NuGet 或 COM 引用） 2. 必须显式释放 COM 对象以避免内存泄漏 3. Excel 必须安装在运行此代码的机器上

高级主题

类型库导入器（Tlbimp.exe）

对于非托管 COM 组件，可以使用 .NET SDK 中的 Tlbimp.exe 工具生成互操作程序集： tlbimp MyComComponent.tlb /out:Interop.MyComComponent.dll

自定义封送处理

某些数据类型需要特殊处理。例如，处理字符串时可以指定封送方式：

[DllImport("MyComDll.dll")]
public static extern void MyFunction(
    [MarshalAs(UnmanagedType.BStr)] string message);

实际应用案例

场景：一个企业有一个用 VB6 编写的旧版财务系统，需要与新的 C# 应用程序集成。

解决方案： 1. 使用 Tlbimp.exe 为 VB6 COM 组件生成互操作程序集 2. 在 C# 中引用此程序集 3. 通过 RCW 调用 COM 组件的方法 4. 处理返回的数据并在 .NET 应用程序中使用

常见问题

Q: 如何避免 COM 对象的内存泄漏？

A: 确保：

• 显式调用 Marshal.ReleaseComObject()
• 使用 using 语句或实现 IDisposable
• 避免在循环中创建 COM 对象而不释放

Q: 如何处理 COM 异常？

A: COM 异常会被转换为 COMException。可以这样捕获：

try
{
    // COM 调用
}
catch (System.Runtime.InteropServices.COMException ex)
{
    Console.WriteLine($"COM 错误: {ex.ErrorCode}");
}

性能考虑

COM 互操作会带来性能开销，因为：

• 需要进行数据封送
• 跨托管/非托管边界调用
• 异常处理转换

优化建议：

• 尽量减少跨边界调用
• 批量传输数据而不是多次小量传输
• 考虑使用 Primary Interop Assemblies (PIAs) 如果可用

总结

C# COM 互操作是连接 .NET 世界和传统 COM 组件的重要桥梁。虽然现代开发中 COM 的使用在减少，但在维护遗留系统或与某些微软产品（如 Office）交互时，这项技术仍然不可或缺。理解 RCW/CCW 的工作原理、正确处理对象生命周期以及优化互操作性能是掌握这一技术的关键。