C++/CLI學習筆記1—新的託管型別
感謝Stanley B. Lippman為我們提供了一篇非常優秀的關於C++/CLI的介紹:
Translation Guide: Moving Your Programs from Managed Extensions for C++ to C++/CLI
儘管我的英文不是很好,有時候沒有辦法理解Lippman先生的原意,但我還是非常欣賞這篇文章,因為寫得非常深入與詳細。
我很想做些筆記,加深理解,所以就辦抄半簡地寫了這些中文帖子。我覺得自己已經開始喜歡上C++/CLI了,希望大家也一樣喜歡他。
Managed C++中令人印象深刻的就是__gc這樣的形式—在開始有兩個下滑線。其實,原先這樣設計的目的,也是為了
我們來看看C++/CLI中是怎樣來定義託管型別的:
如果要建立一個對於在託管堆中物件的應用(reference class),我們可以使用下面的兩個關鍵詞:
ref class
ref struct
其中,struct意味著預設情況下它的成員的訪問級別為public,而class意味著預設情況下它的成員的訪問級別為private。
如果要建立值型別(value class),那麼可以使用下面的關鍵詞:
value class
value struct
同樣,對於介面,關鍵詞為interface class。
所以,我們就可以看到這樣的定義:
public ref class Block { ... };
public value class Vector { ... };
public interface class IMyFile { ... };
如果我們需要指定一個抽象
public ref class Shape abstract {};
public ref class Shape2D abstract : public Shape{};
也可以指定為Sealed型別,以及Sealed和Abstract共用:
public ref class String sealed {};
public ref class State abstract sealed{};
建立了託管型別的物件,就要有指向他們的指標。這裡是剛開始學習C++/CLI的時候,讓人有些不習慣的地方,因為定義了一個全新的操作符^。
我們可以先來看看原來的_gc *和新的^的一些具體例子,然後再來感覺那個更好一些:
public __gc class Form1 : public System::Windows::Forms::Form {
private:
System::ComponentModel::Container __gc *components;
Button __gc *button1;
DataGrid __gc *myDataGrid;
DataSet __gc *myDataSet;
void PrintValues( Array* myArr )
{
System::Collections::IEnumerator* myEnumerator =
myArr->GetEnumerator();
Array *localArray = myArr->Copy();
// ...
}
};
public ref class Form1: public System::Windows::Forms::Form{
private:
System::ComponentModel::Container^ components;
Button^ button1;
DataGrid^ myDataGrid;
DataSet^ myDataSet;
void PrintValues( Array^ myArr )
{
System::Collections::IEnumerator^ myEnumerator =
myArr->GetEnumerator();
Array ^localArray = myArr->Copy();
// ...
}
};
是不是^更加自然呢?
可能會有人問:為什麼不使用C++中原來的指標符號*呢?呵呵,因為這是託管程式碼啊!如果物件定義在非託管堆上,當然使用*了,但如果定義在託管堆上,就不能再簡單地使用*了。我們可以看看下面的例子:
Button^ button1 = gcnew Button; // OK: managed heap
int * pi1 = new int; // OK: native heap
interior_ptr<Int32> pi2 = gcnew Int32; // OK: managed heap
這裡說明兩點:
1. 在C++/CLI中,同時使用gcnew,來說明物件是建立在託管堆上的。
2. 關於interior_ptr,留待後面解釋。
同時,在C++/CLI中,數字0不再代表空地址,而僅僅代表數字0。空地址有一個關鍵字:nullptr。所以,下面的程式碼就是把0給boxing了,再傳給指標obj:
Object^ obj=0;
而只有下面的語句,才真正把一個空指標給指標obj:
Object^ obj=nullptr;
順便,談談boxing。boxing就是說,當你想把一個值(value)當作一個物件(object)的時候,發生的事情。例如上面的語句中,就是把一個值0變成了一個object物件。具體在後臺發生的事情為:
1. 首先,這個值會被壓入堆疊。
2. CLR接著會把這個值彈出堆疊,然後分配一塊空間,來儲存這個值以及物件頭資訊。
3. 接著,一個新建立的物件的引用,會被壓入堆疊中。
4. 最後,把這個引用物件彈出堆疊,儲存在本地變數中。
可見,代價非常大。所以,一般情況下,不要隨便使用boxing(當然還有unboxing),因為對效能影響太大。
CLI陣列的定義
C++/CLI中,陣列定於為:
void PrintValues( array<Object^>^ myArr );
void PrintValues( array<int,3>^ myArr );
同時,還可以使用gcnew定義的時候,直接賦值:
array<Object^>^ myArray =
gcnew array<Object^>(4){ 1, 1, 2, 3 }
而且,還可以定義返回型別為CLI陣列的函式:
array<Int32>^ f();
array<int>^ GetArray();