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C++/CLI  

2007-05-21 11:21:30|  分类: C/C++ |  标签: |举报 |字号 订阅

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    C++/CLI(CLI:Common Language Infrastructure)是一门用来代替C++托管扩展(下文使用MC++指代)新的语言规范。重新简化了C++托管扩展的语法,提供了更好的代码可读性。和微软.NET的其他语言一样,微软向ECMA提交了C++/CLI的标准。C++/CLI现在可以在Visual C++ 2005上开发。C++/CLI的部分特性已经申请了专利。

1 语法改变

    C++/CLI是一门独立的语言(比如新的关键字),而不是像C++托管扩展一样是C++的超集 (C++托管扩展有一些不标志的关键字如__gc和__value)。所以,C++/CLI对于这些语法有较大的改变,尤其是去除了一些意义不明确的关键字,增加了一些.NET的特性.

很多不一致的语法,像MC++的不同版本用法的操作符new()被区分开:在C++/CLI,.NET引用类型的创建要使用新的关键字gcnew。并且C++/CLI增加了新的泛型概念(与C++ templates相似,但还是有很大的区别)。

1.1 句柄(Handle)

回到MC++,有两类指针: 用__nogc标识的指针是传统意义上的C++指针,而用__gc标识的指针为.NET中的引用。但在C++/CLI里,唯一的指针就是传统意义上的C++指针,而.NET引用类型使用一个“句柄”来获取,使用新的语法“类名^”代替了MC++的“类名*”。新的句法使得托管和非托管代码混合开发更加方便;它指明了对象将会被垃圾回收器自动销毁还是手动销毁。

范例代码:

// C++托管扩展
#using <mscorlib.dll>
using namespace System::Collections;
__gc class referencetype
{
protected:
    String* stringVar;
    int intArr __gc[];
    ArrayList* doubleList;
public:
    referencetype(String* str,int* pointer,int number) // 哪个是托管的?
    {
        doubleList = new ArrayList();
        System::Console::WriteLine(str->Trim() + number.ToString());
    }
};

// C++/CLI
#using <mscorlib.dll>
using namespace System::Collections::Generic;
ref class referencetype
{
protected:
    String^ stringVar;
    array<int> intArr;
    List<double>^ doubleList;
public:
    referencetype(String^ str,int* pointer,int number) // 不会再分不清了吧?
    {
        doubleList = gcnew List<double>();
        System::Console::WriteLine(str->Trim() + number);
    }
};

1.2 跟踪引用(Tracking reference)

C++/CLI里的一个“跟踪引用”也是一个句柄,但它是传地址而不是传值。等同于在C#中加了“ref”关键字,或Visual Basic .NET的“ByRef”。C++/CLI使用“^%”语法来定义一个跟踪引用。与传统C++中的“*&”语法相似。

下面的示例了“跟踪引用”的使用。如果把“^%”改成“^”(也就是使用普通的句柄),10个字符串将不会被修改,而只会生成那些字符串的副本,这些都是因为那些引用已经不是传地址而是传值。

int main()
{
    array<String^>^ arr = gcnew array<String^>(10);
    int i = 0;

    for each(String^% s in arr)
        s = gcnew String(i++.ToString());

    return 0;
}

上面的代码示例了用户如何用C++/CLI做一些其他.NET语言不能做的事情,比如C#就不允许在foreach循环中这样做。例如foreach(ref string s in arr)在C#中是非法的。


1.3 析构(Finalizer/Destructor)

C++/CLI的另一个变化就是使用“!类名()”来声明一个托管类型的“析构方法”(在垃圾回收器回收对象之前的不确定的时间由CLR调用),而原来的“~类名()”是用来定义“传统的析构函数”(能被用户自己调用)。另外,下面的例子说明了如何在C++/CLI中托管对象如何自动调用“传统析构函数”。

在一个典型的.NET程序中(例如直接使用CIL)编程,可以由用户自己调用的“析构方法”是用实现IDisposable接口,通过编写Dispose方法来实现显式释放资源;而不确定的“析构方法”是通过重载Finalize函数来实现的。

// C++/CLI
ref class MyClass // :IDisposable (编译器自动实现IDisposable接口)
{
public:
    MyClass();  // 构造函数
    ~MyClass(); // (确定的) 析构函数 (编译器使用IDisposable.Dispose来实现)
protected:
    !MyClass(); // 析构方法 (不确定的) (编译器通过重载virtual void Finalize来实现)
public:
    static void Test()
    {
        MyClass auto; // 这不是个句柄,它将调用MyClass的默认构造函数
        // 使用auto对象
        // 函数返回前自动调用auto的析构函数(IDisposable.Dispose,由~MyClass()定义)来释放资源
        // 以上代码等效于: 
        MyClass^ user = gcnew MyClass();
        try  {  /* 使用auto对象 */ }
        finally  {  delete user; /* 由编译器调用auto.Dispose() */ }
    }
};

// C#
class MyClass : IDisposable
{
    public MyClass() {} // 构造函数
    ~MyClass() {} // 析构方法 (不确定的) (编译器通过重载virtual void Finalize来实现),与C++/CLI的!MyClass()等效
    public void Dispose() {} // Dispose方法
    public static void Test()
    {
        using(MyClass auto = new MyClass()) 
        { /* 使用auto对象 */ }
        // 因为使用了using句法,编译器自动调用auto.Dispose()
        // 以上代码等效于:
        MyClass user = new MyClass();
        try { /* 使用user对象 */ }
        finally { user.Dispose(); }
    }
}


参考资料:
 1.http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-372.htm 
 2.http://www.microsoft.com/china/MSDN/library/langtool/VCPP/TransGuide.mspx 
 3.http://blog.joycode.com/jiangsheng/archive/2005/08/30/62740.aspx

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