逾越C++ 下一代C++:C++/CLI简介
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一、绪论
当微软推出VS.NET7实现了可扩展的托管C++后,C++措施员们反应纷歧。尽量大部门的措施员对付可以或许继承利用C++感想很欣慰,但险些所有的人对吩咐管C++提供的艰涩语法感想很疾苦。微软明明从反馈中感受到托管C++不是那么乐成。
2003年10月6日,ECMA(欧洲计较机制造商协会)公布创立专家组,认真团结ISO尺度C++与通用语言,开拓一个可扩展语言的尺度,这个新的可扩展语言被称为C++/CLI尺度。这个尺度将被VS.NET2005的C++编译器支持。
二、老语法存在的问题
1、艰涩繁琐的语法和文法–这两个"双重底线"问题加重了阅读的承担。
2、二流的CLI支持–相对与C#与VB.NET,MC++利用不利便的事情区来提供CLI支持,譬喻,它没有一个一一对应的布局来罗列.NET的荟萃。
3、C++与.NET粗陋地团结–对付CLI范例,你不能利用C++的特色,譬喻模板;同样,对付C++范例,你不能利用CLI的特色,譬喻碎片帐集。
4、令人夹杂的指针–非托管的C++的指针及托管的引用指针都利用*语法,这很是令人夹杂,因为-gc指针与托管指针在本质和行为上完全差异。
5、MFC编译器不能发生可校验的代码。
三、C++/CLI给我们提供了什么?
1、优雅流通的语法和文法–C++/CLI为C++开拓人员书写托管代码提供了一种很是自然的感受,而且它提供了非托管代码到托管代码的滑腻太过。以前所谓的"双重底线"问题此刻已经荡然无存。
2、一流的CLI支持–CLI特色,譬喻属性、碎片荟萃和属类获得了直接支持,另外,C++/CLI还准许将这些特色用于当地非托管的类。
3、一流的C++类支持–C++特色,譬喻模板和析构函数对付拖管和非拖管类继承有效。实际上,C++/CLI是你可以"外貌上"在栈或C++当地堆上声明一个.NET范例独一的.NET语言。
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4、在.NET与C++之间的沟壑上架起了一座桥梁–C++开拓人员在报复BCL时不再象分开水的鱼。
5、C++/CLI编译器发生的可执行文件完全是可校验的。
四、"Hello World"小措施
using namespace System;
void _tmain()
{
Console::WriteLine("Hello World");
}
上述代码除了不需要引用mscorlib.dll库外,与老的语法没有太大的区别,因为无论你什么时候利用/clr举办编辑,编译器都可以黑暗举办引用(此刻默认的是/clr:newSyntax)。
五、句柄
与老的语法主要的夹杂是我们习惯于利用*标记来声明拖管引用或非拖管指针,在C++/CLI里微软引入了句柄的观念。
void _tmain()
{
//The ^ punctuator represents a handle
String^ str = "Hello World";
Console::WriteLine(str);
}
^标记代表一个托管工具(声明时看上去象个帽子),凭据CLI的划定,句柄代表一个拖管工具的引用。句柄在CLI中是新的语法,相当于C++中的-gc指针。句柄与指针不再夹杂,在本质上两者完全差异。
六、句柄与指针是奈何区分隔来的?
1、指针声明时利用*标记,而句柄利用^标记。
2、句柄是针对拖管堆上工具的拖管引用,而指针仅仅指向内存中的一个地点。
3、指针很不变,GC轮回不会影响到它;句柄在基于GC或内存告急的环境下,可以指向差异的内存位置。
4、对付指针,措施开拓人员必需"显式"地删除,不然谋面对泄露的危险,而对付句柄,是否举办显式删除则完全按照措施人员的喜好了。
5、句柄必然要指向一个详细的范例,即所谓的范例安详性,而指针明明不是这样,你决不行以将一个句柄指向Void^范例。
6、正如new操纵符返回一个指针一样,gcnew返回一个句柄。
七、CLR工具示例
void _tmain()
{
String^ str = gcnew String("Hello World");
Object^ o1 = gcnew Object();
Console::WriteLine(str);
}
要害字gcnew用来实例化一个CLI工具,并且它返回一个指向在CLR堆上的工具的句柄,gcnew的利益在于它可以利便的让我们区分拖管和非拖管的实例工具。
大部门环境下,gcnew要害字和^操纵符提供了你用来举办BCL的一切手段,可是很明明你需要建设和声明属于本身的拖管类和接口。
八、声明范例
CLR范例有一个形容词前缀用来说明范例的种类,下面是C++/CLI中的范例声昭示例:
1、 CLR types
o Reference types
§ ref class RefClass{...};
§ ref struct RefClass{...};
2、 Value types
§ value class ValClass{...};
§ value struct ValClass{...};
o Interfaces
§ interface class IType{...};
§ interface struct IType{...};
o Enumerations
§ enum class Color{...};
§ enum struct Color{...};
3、 Native types
o class Native{...};
o struct Native{...};
示例:
using namespace System;
interface class IDog
{
void Bark();
};
ref class Dog : IDog
{
public:
void Bark()
{
Console::WriteLine("Bow wow wow");
}
};
void _tmain()
{
Dog^ d = gcnew Dog();
d->Bark();
}
上述措施中的代码与老的C++语言对比看上去很是简捷,在以往的C++代码中,至少要用到-gc和-interface这两个要害词。
九、装箱/拆箱操纵
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在C++/CLI中,加箱是隐含的,并且范例是安详的,一个二进制的拷贝被执行并在CLR堆上形成一个工具,去箱是显式的,仅仅需要利用reinterpret_cast操纵符来清除引用。
void _tmain()
{
int z = 44;
Object^ o = z; //implicit boxing
int y = *reinterpret_cast<int^>(o); //unboxing
Console::WriteLine("{0} {1} {2}",o,z,y);
z = 66;
Console::WriteLine("{0} {1} {2}",o,z,y);
}
// 输出功效如下:
// 44 44 44
// 44 66 44
在上述代码中,"o"工具是一个加箱的拷贝,从第二个语句Console::WriteLine.的输出可以很明明地看到,它并没有涉及到int范例的整数值。
当你对一种数值范例举办加箱操纵时,返回的工具记着了最初的数值范例。
void _tmain()
{
int z = 44;
float f = 33.567;
Object^ o1 = z;
Object^ o2 = f;
Console::WriteLine(o1->GetType());
Console::WriteLine(o2->GetType());
}
// Output
// System.Int32
// System.Single
因此不能对差异范例的工具举办去箱操纵。
void _tmain()
{
int z = 44;
float f = 33.567;
Object^ o1 = z;
Object^ o2 = f;
int y = *reinterpret_cast<int^>(o2);//System.InvalidCastException
float g = *reinterpret_cast<float^>(o1);//System.InvalidCastException
}
假如你非实验这么做,那么你将获得一个System.InvalidCastException。让我们来探讨一下完美的范例安详性,假如你要看内部代码,你将看到微软的内部箱在实际中的运用。譬喻:
void Box2()
{
float y=45;
Object^ o1 = y;
}
编译后的代码是:
.maxstack 1
.locals (float32 V_0, object V_1)
ldnull
stloc.1
ldc.r4 45.
stloc.0
ldloc.0
box [mscorlib]System.Single
stloc.1
ret
按照微软的内部文档,箱操纵将未加工的范例转换为一个详细范例的实例,这项事情的完成通过建设一个新的工具并将数据拷贝到这个新分派的工具。
十、写在后头的话
为什么许多人已经可以利用C、C++、.NET来开拓措施但还在努力进修C++/CLI呢,我想有四个方面的原因:
1、从编译器直到内层都还在支持C++代码;
2、C++/CLI对付其他尺度来说无意是具有歼灭性地;
3、与生俱来的内部支持胜过所有其他CLI语言
4、所有在MFC中呈现的下划线都已不再存在。