안드로이드 Native 코드 분석 : IMPLEMENT_META_INTERFACE()

 안드로이드 프레임워크를 분석하는 과정에서 시스템 서비스와 관련된 부분에 대해 분석을 하다보면 다음과 같은 이름의 함수를 만나보실 수 있을 것입니다.

/frameworks/native/libs/binder/IServiceManager.cpp

IMPLEMENT_META_INTERFACE(ServiceManager, "android.os.IServiceManager");

 위 함수는 겉으로 보기에는 뭔가 거창한 듯한 함수처럼 보입니다만 사실은 #define으로 정의된 매크로입니다. 이 매크로는 header 파일인 IInterface.h에 선언되어 있음을 확인하실 수 있습니다.

/frameworks/native/include/binder/IInterface.h

#define IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)                       \
    const android::String16 I##INTERFACE::descriptor(NAME);             \
    const android::String16&                                            \
            I##INTERFACE::getInterfaceDescriptor() const {              \
        return I##INTERFACE::descriptor;                                \
    }                                                                   \
    android::sp<I##INTERFACE> I##INTERFACE::asInterface(                \
            const android::sp<android::IBinder>& obj)                   \
    {                                                                   \
        android::sp<I##INTERFACE> intr;                                 \
        if (obj != NULL) {                                              \
            intr = static_cast<I##INTERFACE*>(                          \
                obj->queryLocalInterface(                               \
                        I##INTERFACE::descriptor).get());               \
            if (intr == NULL) {                                         \
                intr = new Bp##INTERFACE(obj);                          \
            }                                                           \
        }                                                               \
        return intr;                                                    \
    }                                                                   \
    I##INTERFACE::I##INTERFACE() { }                                    \
    I##INTERFACE::~I##INTERFACE() { }                                   \
 

 보시는 바와 같이 #define을 통해 정의되어 있는 것을 확인하실 수 있습니다. 이 매크로에서 맨 오른쪽 부분에 BackSlash가 처리되어 있는 것은 해당 매크로 #define이 한 줄에서 끝나지 않고 있음을 의미합니다. 그리고 내용을 확인하시다 보면 다음과 같은 내용이 있습니다.

I##INTERFACELLI##INTERFACE() { }

 여기서 '##'이란 해당 기호 앞뒤에 있는 글자를 곧바로 붙여쓰라는 의미로 이해해 주신다면 쉽게 넘어가실 수 있으리라 생각합니다.

 INTERFACE가 'ServiceManager', Name이 '"android.os.IServiceManager"'로 정의되었다는 가정하에 Macro의 결과물은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

/frameworks/native/libs/binder/IServiceManager.cpp

    const android::String16 IServiceManager::descriptor("android.os.IServiceManager");
    const android::String16&                                            
            IServiceManager::getInterfaceDescriptor() const {              
        return IServiceManager::descriptor;                                
    }                                                                   
    android::sp<IServiceManager> IServiceManager::asInterface(                
            const android::sp<android::IBinder>& obj)                   
    {                                                                   
        android::sp<IServiceManager> intr;                                 
        if (obj != NULL) {                                              
            intr = static_cast<IServiceManager*>(                          
                obj->queryLocalInterface(                               
                        IServiceManager::descriptor).get());               
            if (intr == NULL) {                                         
                intr = new BpServiceManager(obj);                          
            }                                                           
        }                                                               
        return intr;                                                    
    }                                                                   
    IServiceManager::IServiceManager() { }                                    
    IServiceManager::~IServiceManager() { }                                  

Macro를 해독하면 다음과 같은 코드가 적용되고 있음을 알 수 있습니다.

 이 함수가 어떤 부분에서 중요하다는 의미인지 지금까지 설명드린 것 만으로는 충분히 이해하실 수 없으실 겁니다. 하지만 아래의 코드를 확인해 보신다면 단박에 위 매크로의 용도를 눈치채실 수 있을 겁니다.

class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>
{
public:
    BpServiceManager(const sp<IBinder>& impl)
        : BpInterface<IServiceManager>(impl)
    {
    }
....
 
    virtual sp<IBinder> checkService( const String16& name) const
    {
        Parcel data, reply;
        data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());
        data.writeString16(name);
        remote()->transact(CHECK_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);
        return reply.readStrongBinder();
    }
....
}

 처음에는 저 IServiceManager 내에 있는 getInterfaceDescriptor() 함수를 찾아보았는데 전혀 찾아낼 수가 없어서 다른 곳에서 이리저리 찾아봤건만 저렇게 Macro를 통해 구현되어 있다는 것은 꿈에도 생각하지 못했습니다! 참으로 안드로이드의 세계는 알거 같으면서도 어려운 구조로군요.

 안드로이드 프레임워크 소스 내에는 위에서 소개드렸던 매크로 외에도 다음과 같이 2종류의 Macro가 존재합니다.

#define DECLARE_META_INTERFACE(INTERFACE) 

#define CHECK_INTERFACE(interface, data, reply)

 위 두 매크로 또한 제가 위에서 설명드린 바와 같이 해석을 해두신다면 원리를 쉽게 파악하실 수 있을 것입니다!