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C++/CLI

C++当然指的是Bjarne Stroustrup在BELL实验室发明的C++语言,它实现了运行时取得速度和尺寸最佳化的静态对象模型,然而它除了堆分配外不支持程序的动态修改,它准许无限地接近底层设备,但在程序运行过程中几乎无法操作活动类型,也无法操作与程序相关联的底层结构。Herb Sutter,C++/CLI的主要构造者之一,称C++是一门“混凝土”式的语言。

正文

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。

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 \u003cmscor天秤座dll\u003e

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-\u003eTrim() + number.ToString());

}

};

// C++/CLI

#using \u003cmscor天秤座dll\u003e

using namespace System::Collections::Generic;

ref class referencetype

{

protected:

String^ stringVar;

array\u003cint\u003e intArr;

List\u003cdouble\u003e^ doubleList;

public:

referencetype(String^ str,int* pointer,int number) // 不会再分不清了吧?

{

doubleList = gcnew List\u003cdouble\u003e();

System::Console::WriteLine(str-\u003eTrim() + 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“*\u0026”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\u003cString^\u003e^ arr = gcnew array\u003cString^\u003e(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


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