C++/CLI入门指南
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更新于2024-07-19
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收藏 1.15MB PDF 举报 "C++/CLI教程，作者Adam Sawicki，版本1.0，发布于2011年12月"
C++/CLI是Microsoft.NET Framework中的一个语言扩展，它允许开发者使用C++语法来操作.NET环境，同时也可以与非托管（原生）C++代码交互。这个教程主要涵盖了C++/CLI的基础知识，包括项目属性、命名空间、类与指针、字符串处理、枚举、类型转换、异常处理以及数组和容器的使用。
1. **介绍**
C++/CLI提供了一种桥梁，连接了原生C++和.NET世界的编程。它既保留了C++的强类型和面向对象特性，又引入了.NET的特性，如垃圾回收和类型安全。
2. **什么是C++/CLI？**
C++/CLI是C++的一个方言，支持.NET Framework的元数据和运行时功能。它可以创建和操作托管对象，同时也能够调用非托管代码，这使得在.NET环境中使用C++成为可能。
3. **为什么使用C++/CLI？**
使用C++/CLI的主要原因是，它允许开发者利用C++的强大功能来构建高性能的.NET应用程序，同时还能无缝地集成现有的C++代码库。
4. **C++/CLI不是什么？**
虽然C++/CLI与传统的C++密切相关，但它不完全兼容。一些C++特性，如模板元编程，可能无法直接在.NET环境中使用。
5. **Hello World示例**
这个教程通过一个简单的Hello World程序，介绍了如何设置项目属性，以及如何在C++/CLI中打印输出。
6. **命名空间**
命名空间在C++/CLI中用于组织代码，类似于其他.NET语言的命名空间，帮助解决命名冲突问题。
7. **类与指针**
在C++/CLI中，可以创建托管类和非托管类。指针的概念依然存在，但与非托管C++有所不同，因为它们可以指向托管对象，遵循.NET的垃圾回收规则。
8. **结构体**
管理结构体（Managed Structures）与类不同，它们是值类型，而不是引用类型。
9. **托管类析构函数**
托管类可以有析构函数，但其行为不同于非托管C++的析构函数，它们在垃圾回收时被调用，而不是在对象不再被引用时。
10. **指针与引用**
C++/CLI引入了对引用的支持，这是一种安全的指针，始终保证非空，并且不会导致野指针问题。
11. **包含规则**
本教程还讲解了对象包含的规则，即何时一个对象包含另一个对象，以及垃圾回收如何考虑这种关系。
12. **Windows示例**
示例展示了如何在C++/CLI中处理Windows API调用，展示如何使用托管和非托管代码的混合。
13. **委托与事件**
委托是C++/CLI中的事件处理机制，类似于其他.NET语言的事件处理。
14. **字符串**
C++/CLI支持原生字符串和托管字符串，它们在内存管理和操作上有所不同，教程解释了如何在两者之间进行转换。
15. **数字与字符串转换**
教程介绍了将数字转换为字符串和反之亦然的方法，这对于输出和用户界面的显示至关重要。
16. **字符串构造**
学习如何动态构建字符串，以及如何使用格式化方法。
17. **小数点问题**
在跨文化环境中，处理小数点字符（逗号或句点）可能需要额外的注意。
18. **枚举**
枚举是常量的集合，C++/CLI中的枚举类型可以直接映射到.NET Framework的枚举类型。
19. **类型转换**
C++/CLI提供了多种类型的转换方式，包括静态类型转换和动态类型转换，以及装箱和拆箱操作。
20. **属性**
属性是C++/CLI中访问类成员的一种方式，类似于.NET中的属性，提供了封装和验证的机制。
21. **异常处理**
异常处理是C++/CLI中错误处理的关键部分，学习如何抛出、捕获和处理异常。
22. **数组**
C++/CLI支持原生数组和托管数组，它们有不同的内存管理规则。
23. **容器**
类似于STL容器，C++/CLI中也有容器类，如System::Collections::Generic命名空间中的容器。
24. **锁定**
当在多线程环境中操作共享资源时，需要使用锁定机制来确保线程安全。
25. **使用库**
教程解释了如何在C++/CLI项目中引用和使用原生库和.NET库。
26. **使用原生库**
演示如何调用非托管（原生）C++库，并处理库中定义的类型和函数。
27. **使用托管库**
展示如何集成.NET Framework或其他托管库，利用其提供的服务和功能。
28. **导出函数中的原生类型**
在将C++/CLI代码作为库导出时，需要注意在接口中使用原生类型可能会带来的问题。
29. **总结**
总结了C++/CLI的主要概念和用法，为读者提供了一个全面的C++/CLI入门基础。
这个教程详细介绍了C++/CLI的关键概念，对于想要在.NET环境中使用C++的开发者来说，是一个宝贵的资源。
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As you can see, native classes can be coded in C++/CLI same way as in native C++. You use class keyword, implement
constructor, destructor, fields and methods (or not, depending on whether you need them) and then you can create
objects of this class in the stack or on the heap, allocate them with new, free them with delete and reference them
with pointers. You use * operator for declaring pointers and pointer dereference, & operator for declaring references
and getting object address (not shown in the example) and -> operator to access object members from a pointer –
all exactly like in C++.
Native structures look similarly so I won’t show them here. Just like in C++ you can define structures using struct
keyword and then use them by value or by native * pointer.
Managed Classes
Now it’s time to see how a managed class looks like in C++/CLI. Here is an example:
ref class ManagedMonster
{
public:
ManagedMonster(int HP) : m_HP(HP) {
cout << "ManagedMonster Constructor" << endl;
}
void TellHitPoints() {
cout << "ManagedMonster has " << m_HP << " HP" << endl;
}
private:
int m_HP;
};
First thing that strikes the eye here is that a special new keyword ref class is used. It tells the compiler that we
define a managed class. Rest is the same – you can write constructor and use C++ initialization list inside it, you can
define fields and methods, you can use private, protected and public keywords. You can also call native functions
(like using std::cout shown here) or managed function (like printing to console using System::Console::WriteLine)
no matter if you are inside a body of a native class or managed class method.
Objects of managed classes are never created on the stack but only on the heap. A new type of “pointer” – a
reference to a managed object, uses ^ character in C++/CLI. It is a managed heap this time so different rules apply to
allocation and deallocation of such objects. We allocate them using gcnew keyword. There is no delete operator
because managed objects are automatically freed by the garbage collector –in some unspecified future, possibly on
another background thread, but always after such objects is no longer referenced by any pointer. For example:
ManagedMonster ^monster_ref = gcnew ManagedMonster(120);
monster_ref->TellHitPoints();
This example prints following output:
ManagedMonster Constructor
ManagedMonster has 120 HP
If you want to clear the pointer, just assign null to it. But that’s not a normal “null”, you cannot use NULL macro or 0
here. You have to do it with special nullptr keyword, which is an empty value of type compatible with managed
pointers.
monster_ref = nullptr;
nullptr was introduced as keyword in C++/CLI. You can also use it as null value of native pointers. when coding in
C++/CLI. But same keyword is also being introduced to the new native C++11 standard (formerly known as C++0x) as
a replacement of 0 or NULL for pointers, so you can also use it in native C++.
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