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| 实例解析C++/CLI之开卷有益 | |||||
作者:佚名 文章来源:CnXHacker.Net 点击数: 更新时间:2006-10-26 ![]() |
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程序集与元数据 传统的C++编译模式包括把单独的源文件编译为目标文件(obj),再把目标文件与库函数链接在一起,以生成可执行程序。而CLI模式却大不相同,它涉及到程序集的创建与使用。 简单来说,在不计输入源文件数目的基础上,程序集即为单次编译的输出。如果输出带有一个进入点函数(例如main函数),它即为一个.exe文件;如果没有,它则为一个.dll文件。任何引用外部程序集而生成的编译,必须要访问所依赖的程序集,此时也没有类似传统链接时用到的头文件机制,而是通过编译器在所依赖的程序集内部查找,来访问所需的外部信息。 程序集包含了元数据,其描述了包含在那里的类型与函数,还有CIL(Common Intermediate Language)指令--Microsoft称其为"MSIL"。元数据与指令能通过平台独立的VES(Virtual Execution System)来执行。 CLI类型 例1是一个模拟二维点的类。此处不得不提到命名空间,所有的CLI标准库类型都属于System命名空间,或嵌套在其内部的某个命名空间之下,例如System::Object和System::String,还有System::IO、 System::Text、System::Runtime::CompilerOptions等等。标记1可避免在程序中一直使用namespace限定词。 例1: /*1*/ using namespace System; /*2*/ public ref class Point { int x; int y; public: //定义用于读写X与Y实例属性 /*3a*/ property int X { /*3b*/ int get() { return x; } /*3c*/ void set(int val) { x = val; } } /*4a*/ property int Y { /*4b*/ int get() { return y; } /*4c*/ void set(int val) { y = val; } } //定义实例构造函数 /*5a*/ Point() { /*5b*/ X = 0; /*5c*/ Y = 0; } /*6a*/ Point(int xor, int yor) { /*6b*/ X = xor; /*6c*/ Y = yor; } //定义实例方法 /*7a*/ void Move(int xor, int yor) { /*7b*/ X = xor; /*7c*/ Y = yor; } /*8a*/ virtual bool Equals(Object^ obj) override { /*8b*/ if (obj == nullptr) { return false; } /*8c*/ if (this == obj) //我们在测试自己吗? { return true; } /*8d*/ if (GetType() == obj->GetType()) { /*8e*/ Point^ p = static_cast<Point^>(obj); /*8f*/ return (X == p->X) && (Y == p->Y); } return false; } /*9*/ virtual int GetHashCode() override { return X ^ (Y << 1); } /*10a*/ virtual String^ ToString() override { /*10b*/ return String::Concat("(", X, ",", Y, ")"); } };
与C++程序员预想的一样,除了默认的成员可访问性,一个引用结构(ref struct)与引用类基本上一模一样,在这,我们把两者都称为引用类。 一个简单的示例程序
分配托管内存:在标记1中,定义了一个指向Point类型的句柄,并用gcnew操作符返回的位置初始化它,gcnew操作符是一个关键字,它为一个新的Point对象在托管堆中,分配了相应的空间,与大家想的一样,此处还会调用默认的构造函数。在目前的C++/CLI版本中,引用类的对象只能驻留于堆栈或托管堆中,与其他CLI语言不同,C++/CLI可以让你编写能被传递,并通过复制构造函数或 = 操作符赋值的引用类,还可以重载Clone函数,实现虚拟(深度)赋值。 格式化输出:CLI提供了一系列的I/O类型--使用功能性注解的函数。最简单的例子就是System::Console Write和WriteLine(见标记2)的重载版本,其向标准输出设备输出文本,WriteLine会跟上一个新行,而Write则不会。 这类函数有许多重载的版本,然而,最常见的形式是接受一个包含文本的格式化字符串,并带有可选的格式指定符--由花括号进行分隔,其后紧接需要格式化其值的参数。格式指定符 {0} 对应于紧接着格式化字符串传递进来的第一个参数;而 {1} 则对应于第二个参数,以此类推。与Concat类似,也有一些接受几个固定参数的重载版本,或可接受几个固定参数并同时接受一个可变数目的参数,在本例中,使用了如下的版本:
字符串在此被隐式转换为String^。因为p1是一个Point^,且Point是从Object继承而来,所以p1是is关系。GetHashCode返回一个int,因此在被传递之前,会被装箱为Object^。一旦执行到WriteLine,它会调用第二个和第三个参数的ToString函数,并输出结果字符串。以下是程序的输出:
垃圾回收:由句柄p1引用的内存驻留于托管堆中,而托管堆则处于垃圾回收器"监视"之下,当一个句柄超出作用域时,其引用的内存就少了一个与此相联的句柄,继而当句柄计数为零时,内存就被自动回收了。如果一个句柄在某段时间内并没有超出作用域,但你已不需要其引用的内存了,就可以设置句柄为nullptr来减少其的引用计数,在此,没有办法来显式释放一块托管内存。另外,也可以对句柄调用delete,它会马上运行析构函数(Dispose函数),但这块内存仍不会被回收,直到垃圾回收器决定回收它。 编译程序 如果要把Point与main程序放在两个不同的程序集中,必须创建两个项目--为Point类创建Point项目,为应用程序创建Main项目。 要创建Point项目,可在Visual Studio.NET 2005中选择"文件|新建|项目|空项目"(不要选择"类库")。在"解决方案资源管理器"中找到"源文件",鼠标右键单击选择"添加|新建项",在对话框左边的类别栏中选择"代码",接着在右边选择"C++文件",输入Point名称,并在打开的文件中粘贴例1中代码,保存文件。 在"解决方案资源管理器"中,右键单击项目名Point,首先,选择"属性|配置属性|常规",把"配置类型"改为"动态库(.dll)",选择"公共语言运行库支持"为"公共语言运行库支持(/clr)";其次,在"C/C++|代码生成"中,把"运行时库"改为多线程 DLL (/MD);最后,在"链接器|常规"栏中,把"输出文件"后缀名从.exe改为.dll。 虽然在选择"类库"时,这些都是由Visual Studio.NET 2005自动完成的,但它会生成一大堆你不需要的支持文件。此时,选择"生成",就会在Point\debug目录中找到Point.dll了。 创建Main项目与创建Point项目非常类似,除了这个项目叫做"Main",且源文件为Main.cpp外。(在此有一个小技巧,你可以运行Visual Stuio.NET的两个实例,这样,你就可以同时编辑两个项目了。)默认情况下,选择"空项目"会生成一个.exe文件,这正是我们想要的。因为Main.cpp引用了Point类型,所以需要告诉编译器在哪可以找这个类型的父类程序集:首先,在"解决方案资源管理器"中,右键单击项目名Main,依次选择选择"属性|配置属性|常规",选择"公共语言运行库支持"为"公共语言运行库支持(/clr)",点击对话框的"应用"按钮;其次,在"通用属性|引用|添加新引用"对话框中,选择"浏览"选项页,定位至Point目录的Point.dll文件,点击"确定"退出;最后,在"C/C++|代码生成"中,把"运行时库"改为多线程 DLL (/MD)。此时,选择"生成",就会在Main\debug目录中生成Main.exe了,执行此文件,就可以看到相应的输出。 |
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