C语言：超越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++程序员们反映不一。尽管大部分的程序员对于能够继续使用C++感到很欣慰，但几乎所有的人对于托管C++提供的晦涩语法感到很痛苦。微软明显从反馈中感觉到托管C++不是那么成功。

2003年10月6日，ECMA（欧洲计算机制造商协会）宣布成立专家组，负责结合ISO标准C++与通用语言，开发一个可扩展语言的标准，这个新的可扩展语言被称为C++/CLI标准。这个标准将被VS.NET2005的C++编译器支持。

二、老语法存在的问题

1、晦涩繁琐的语法和文法--这两个"双重底线"问题加重了阅读的负担。

2、二流的CLI支持--相对与C#与VB.NET，MC++使用不方便的工作区来提供CLI支持，例如，它没有一个一一对应的结构来列举.NET的集合。

3、C++与.NET粗陋地结合--对于CLI类型，你不能使用C++的特色，例如模板；同样，对于C++类型，你不能使用CLI的特色，例如碎片帐集。

4、令人混淆的指针--非托管的C++的指针及托管的引用指针都使用*语法，这非常令人混淆，因为-gc指针与托管指针在本质和行为上完全不同。

5、MFC编译器不能产生可校验的代码。

三、C++/CLI给我们提供了什么？

1、优雅流畅的语法和文法--C++/CLI为C++开发人员书写托管代码提供了一种非常自然的感觉，并且它提供了非托管代码到托管代码的平滑过度。以前所谓的"双重底线"问题现在已经荡然无存。

2、一流的CLI支持--CLI特色，例如属性、碎片集合和属类得到了直接支持，此外，C++/CLI还准许将这些特色用于本地非托管的类。

3、一流的C++类支持--C++特色，例如模板和析构函数对于拖管和非拖管类继续有效。实际上，C++/CLI是你可以"表面上"在栈或C++本地堆上声明一个.NET类型唯一的.NET语言。

4、在.NET与C++之间的沟壑上架起了一座桥梁--C++开发人员在抨击BCL时不再象离开水的鱼。

5、C++/CLI编译器产生的可执行文件完全是可校验的。

四、"Hello World"小程序

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使用/clr进行编辑，编译器都可以暗中进行引用（现在默认的是/clr:newSyntax）。

五、句柄

与老的语法主要的混淆是我们习惯于使用*符号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概念。

void _tmain()

{

//The ^ punctuator represents a handle

String^ str = "Hello World";

Console::WriteLine(str);

}

^符号代表一个托管对象（声明时看上去象个帽子），按照CLI的规定，句柄代表一个拖管对象的引用。句柄在CLI中是新的语法，相当于C++中的-gc指针。句柄与指针不再混淆，在本质上两者完全不同。

六、句柄与指针是怎样区分开来的？

1、指针声明时使用*符号，而句柄使用^符号。

2、句柄是针对拖管堆上对象的拖管引用，而指针仅仅指向内存中的一个地址。

3、指针很稳定，GC循环不会影响到它；句柄在基于GC或内存紧张的情况下，可以指向不同的内存位置。

4、对于指针，程序开发人员必须"显式"地删除，否则会面临泄露的危险，而对于句柄，是否进行显式删除则完全根据程序人员的爱好了。

5、句柄一定要指向一个具体的类型，即所谓的类型安全性，而指针明显不是这样，你决不可以将一个句柄指向Void^类型。

6、正如new操作符返回一个指针一样，gcnew返回一个句柄。

七、CLR对象示例

void _tmain()

{

String^ str = gcnew String("Hello World");

Object^ o1 = gcnew Object();

Console::WriteLine(str);

}

关键字gcnew用来实例化一个CLI对象，而且它返回一个指向在CLR堆上的对象的句柄，gcnew的优点在于它可以方便的让我们区分拖管和非拖管的实例对象。

大部分情况下，gcnew关键字和^操作符提供了你用来进行BCL的一切手段，但是很明显你需要创建和声明属于自己的拖管类和接口。
八、声明类型

CLR类型有一个形容词前缀用来说明类型的种类，下面是C++/CLI中的类型声明示例：

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();

}

上述程序中的代码与老的C++语言相比看上去非常简洁，在以往的C++代码中，至少要用到-gc和-interface这两个关键词。

九、装箱/拆箱操作

在C++/CLI中，加箱是隐含的，而且类型是安全的，一个二进制的拷贝被执行并在CLR堆上形成一个对象，去箱是显式的，仅仅需要使用reinterpret_cast操作符来解除引用。

void _tmain()

{

int z = 44;

Object^ o = z; //implicit boxing

int y = *reinterpret_castint^(o); //unboxing

Console::WriteLine("{0} {1} {2}",o,z,y);

z = 66;

Console::WriteLine("{0} {1} {2}",o,z,y);

}

// 输出结果如下：

// 44 44 44

// 44 66 44

在上述代码中，"o"对象是一个加箱的拷贝，从第二个语句Console::WriteLine.的输出可以很明显地看到，它并没有涉及到int类型的整数值。