Windowsプログラミング

みんな大好きWindowsプログラミングについてのいろいろ

ComptrとDirectXの話

マイクロソフト界隈のプログラミング環境で、度々見かける正体不明の言葉たち。
DirectX関連のコードを書いているとちょいちょい見かけて、知らんうちに使ってるけど正体がよくわかっていない怖いやつ「ＣＯＭオブジェクト」について

COMオブジェクトって何ぞ？（ていがくねんむけせつめい）

💡まず「COM」ってなに？

COM（コム）は「Component Object Model（コンポーネント オブジェクト モデル）」の略です。
でもそんなカタい言葉、いったん忘れてください。

🍱 COMオブジェクトは「お弁当のおかず」

たとえば「ゲームを作る」としましょう。

それが、「COMオブジェクト」です。

📦 COMオブジェクトは「貸してくれる便利な道具」

みたいな「完成された便利な道具（部品）」を、他の人（Microsoftなど）が作っていて、
それを「COMオブジェクト」として使えるようにしてくれてるんです。

🗣️「共通のルールで話せる友達」

COMオブジェクトにはルールがあります。

だから「知らない人が作ったプログラムの部品」でも、安心して呼び出して使えます。

🧩 まとめ

比喩

意味

おかず（道具）

COMオブジェクト

お弁当箱

自分のアプリ

おかずの受け渡しのルール

COMの決まり（インターフェース）

作ってくれた人

Microsoftや他の開発者

✅ 一言で言うと

「COMオブジェクト」とは、共通のルールで作られた便利な部品のこと。いろんなソフトから呼び出して使える。

もう少し勉強した人向けの説明

🔧 COMオブジェクトとは何か？

✳️ ざっくり一言でいうと：

「異なるプログラミング言語やアプリケーション同士が、共通の仕組みでオブジェクトをやりとりできるようにした技術」
→ それが COM（Component Object Model）
→ COMを通じて使えるインスタンス（機能の塊）が COMオブジェクト

🎯 COMが目指すこと

プログラムの世界には「部品の再利用」や「モジュール化」が大事です。

でも、

これらが言語や仕組みを超えて、共通のやり方で連携できるようにしたのがCOMです。

🧱 COMオブジェクトの仕組み（ざっくり）

  1. インターフェース（IUnknownやIDispatch）
    • COMオブジェクトには最低1つ、インターフェースがあります。
    • 利用者はインターフェース越しにしかCOMオブジェクトにアクセスできません。
    • 実装の中身は隠蔽されていて見えません（カプセル化）。
  2. GUID（Globally Unique Identifier）
    • COMオブジェクトやインターフェースには一意のID（GUID）が振られています。
    • これにより、OSや他アプリから動的に識別できます。
  3. 参照カウント（Reference Counting）
    • COMは内部的にAddRef/Releaseを通じてオブジェクトの寿命を管理します（ガベージコレクションはしません）。

✅ よく使われる場面

💡 なぜ今でも使われる？

👨‍🏫 まとめ

項目

内容

目的

言語を超えて再利用できる「共通のオブジェクト化」技術

コア概念

インターフェースベース、参照カウント、GUID

主な用途

DirectX、Office自動化、ActiveX、WinAPI

メリット

再利用性、互換性、Windowsとの親和性

デメリット

実装がやや複雑（CoCreateInstance、IUnknown、HRESULT...）

ComPtrについて

🧩 前提まとめ：DirectXはCOMベース

まず前提として：

❗COMの注意点：メモリ管理が自分持ち

COMオブジェクトは自動で解放されません。
代わりに AddRef() と Release() で 参照カウント管理 を自前で行う必要があります。

ID3D11Device* device = nullptr;
CreateDevice(..., &device);
// 使い終わったら手動で解放
device->Release();

これをうっかり忘れると メモリリーク や クラッシュ の原因になります。

🛡️ ComPtr とは？（Microsoft::WRL::ComPtr）

ComPtrは、COMオブジェクトをスマートポインタで安全に扱うためのラッパークラスです。

ComPtr<T> を使えば、参照カウントの管理を自動でやってくれます！

🔁 ComPtrがやってくれること：

✅ 使用例（素のポインタ vs ComPtr）

【従来】生ポインタでの DirectX デバイス生成：

ID3D11Device* device = nullptr;
ID3D11DeviceContext* context = nullptr;

D3D11CreateDevice(..., &device, &context);
// ...使う
device->Release();
context->Release();

【今どき】ComPtrを使った安全なやり方：

#include <wrl/client.h>
using Microsoft::WRL::ComPtr;

ComPtr<ID3D11Device> device;
ComPtr<ID3D11DeviceContext> context;

D3D11CreateDevice(..., device.GetAddressOf(), context.GetAddressOf());
// 解放は自動（RAII）で行われる

GetAddressOf() は T** が必要なAPIのために ComPtr の中身のアドレスを渡す関数です。

📌 DirectX × ComPtr：なぜ使うのが当たり前？

👍 メリットまとめ：

ComPtr の利点

解説

自動メモリ管理

Release()

を書かなくていい。例外にも安全

スマートなコード

if (device)

のようにそのままチェックできる

RAIIに沿う

C++のモダンな設計思想とマッチ

安心してAPI連携

GetAddressOf()

で API に渡しやすい

🧠 最後に一言でまとめると…

DirectXはCOMでできている。COMの参照カウント管理は手間がかかる。ComPtrを使えばそれが自動で、ミスも減る。だからプロでも標準的に使われている。


Windowsプログラミングについて

Windowクラス

種類

構造体メンバ

列-A列-B
行-1A-1B-1
行-2A-2B-2
行-3A-3B-3
行-3A-3B-3
行-3A-3B-3
行-3A-3B-3
行-3A-3B-3

このパラメタを変えるとこうなる！

WinMainの引数の意味

CreateWindowExの引数と戻り値

メッセージループとコールバック関数の関係と仕組み

メッセージループ

コールバック

XMVECTORとXMFLOATどっち？問題

XMVECTOR


XMVECTORは、DirectXMathライブラリの中核をなすデータ型です。その特徴は以下の通りです。

XMVECTOR を使うべき場面:

例:

C++

#include <DirectXMath.h>

// XMVECTOR同士の加算
XMVECTOR v1 = XMVectorSet(1.0f, 2.0f, 3.0f, 0.0f);
XMVECTOR v2 = XMVectorSet(4.0f, 5.0f, 6.0f, 0.0f);
XMVECTOR vResult = XMVectorAdd(v1, v2);

// 行列とベクトルの乗算
XMMATRIX m = XMMatrixRotationY(XM_PIDIV4);
XMVECTOR transformedVec = XMVector3TransformCoord(v1, m);


XMFLOAT (例: XMFLOAT3, XMFLOAT4)


XMFLOATシリーズのデータ型（XMFLOAT2, XMFLOAT3, XMFLOAT4など）は、C++の通常の構造体として定義されています。

XMFLOAT を使うべき場面:

例:

C++

#include <DirectXMath.h>

// 構造体のメンバとして位置を保持
struct GameObject {
    XMFLOAT3 position;
    XMFLOAT4 color;
    // ...
};

GameObject player;
player.position = XMFLOAT3(0.0f, 1.0f, 0.0f);
player.color = XMFLOAT4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

// XMVECTORの計算結果をXMFLOAT3に格納
XMVECTOR vec = XMVectorSet(10.0f, 20.0f, 30.0f, 0.0f);
XMFLOAT3 resultFloat3;
XMStoreFloat3(&resultFloat3, vec); // ここで変換


変換について


XMVECTORとXMFLOATの間は、以下の関数を使って相互に変換できます。


まとめと推奨されるフロー


DirectXプログラミングにおける理想的なデータフローは以下のようになります。

  1. データ格納: オブジェクトの状態（位置、回転、色など）は、クラスや構造体のメンバとして**XMFLOAT**型で保持します。
  2. 計算開始: 計算が必要になったら、**XMLoadFloat関数を使用してXMFLOAT型のデータをXMVECTOR**型にロードします。
  3. 計算実行: **XMVECTOR**型を使って、DirectXMathの関数（XMVectorAdd, XMMatrixMultiplyなど）で高速なSIMD演算を行います。
  4. 計算結果の格納: 計算が終わったら、**XMStoreFloat関数を使用してXMVECTOR型の結果を再びXMFLOAT**型にストアし、永続化します。

ダイアログ

🪟 1. ダイアログってなに？

ダイアログ（ダイアログボックス）は、
ユーザーに何かを聞いたり、設定を入力させたりするための小さなウィンドウです。

例：

🔄 2. モーダル vs モードレス

種類

特徴

例

モーダル

他のウィンドウを操作できなくなる（完了するまで）

「保存しますか？」などの確認ダイアログ

モードレス

他のウィンドウも同時に操作できる

検索ウィンドウ、ツールパレット

💡 イメージ

📦 3. よく使われる「コントロール（部品）」

🟢 ボタン類

名前

説明

Button（ボタン）

「OK」「キャンセル」など。押すと動作を実行。

CheckBox（チェックボックス）

ON/OFF の選択に使う。複数選択も可能。

RadioButton（ラジオボタン）

選択肢を1つだけ選ぶ（複数ある中で1つ）

🔵 入力系

名前

説明

Edit（エディット）

文字を入力するテキストボックス。

ComboBox（コンボボックス）

リストから選ぶ＋入力もできる。

ListBox（リストボックス）

複数行の選択肢から選ぶ。複数選択可もあり。

🟣 表示系・他

名前

説明

Static（スタティック）

文字や画像を表示するだけのラベル。

GroupBox

コントロールをグループ化して囲む枠。

ProgressBar（プログレスバー）

処理の進行度を表示するバー。

🧑‍💻 4. 実際に使うとどうなる？

モーダルダイアログを表示するコード例（Win32 API）

DialogBox(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDD_DIALOG1), hWnd, DialogProc);

モードレスダイアログを表示するコード例

CreateDialog(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDD_DIALOG1), hWnd, DialogProc);
ShowWindow(hDlg, SW_SHOW);

📌 5. まとめ

項目

ポイント

ダイアログ

ユーザーに質問や操作を促す小ウィンドウ

モーダル

他の操作をブロックして返事を待つ

モードレス

他の操作もOK、自由に使える

コントロール

ボタン、入力欄、リストなど部品のこと

🧁 もっとわかりやすく例えると…

ダイアログはコンビニのレジ。
モーダルは「レジの人が“お会計終わるまで商品戻してね”って止める」状態。
モードレスは「セルフレジ。会計しながら他の人も動ける」状態です。