在.NET中，语言互操作是如何工作的？

Question

在 .Net 框架中，我印象中你可以使用一种语言（比如 C++）编写库，然后在其他应用同一框架版本的 C# 项目中导入并干净利落地使用该库。

然而，当 C++ 中定义了某些对于另一种语言（如 C# 或 VB.net）来说没有意义的方法时，例如一个需要一个不是指针的结构体作为参数的方法，我不明白这是如何工作的。

也许我的例子并不成立，因为我对 CLR 的所有语言了解有限，但我必须假设有些语言能做到另一种不能做到的事情 - 我不明白这些差异是如何处理的。

- Oxed Frederik

Answer 1

可以完全使用.NET语言创建一个方法、类、结构体、类型或其他内容，但是另一种.NET语言无法直接调用它。间接调用它（例如通过反射）始终是可能的。也就是说，如果查看任何编译后的C#项目，您会发现编译代码包含一些具有奇怪名称和字符的代码，通常用于支持泛型。其中之一是（包括括号），即使将其作为公共方法，也无法从C#直接调用。

如果语言设计者决定编译成CLR，他们必须支持公共类型的最小子集。这被称为CLS合规性，涉及一种常见的命名约定, 不允许公共指针或公共不安全的成员或类，不允许只有大小写不同的名称，不允许公共静态字段以及其他一些规则。遵守此规则可以保证任何其他.NET语言都可以调用您的方法。他们知道如何做到这一点，因为这方面的规则已经制定并记录下来了。

你甚至可以创建不符合标准的C#代码。它通常会编译，但不能保证所有符合标准的语言都能调用你的方法。大多数其他语言也是如此，包括C++.NET。这是一个微软设计准则，将你的程序集默认标记为CLSCompliant（无论它是用C++、VB还是Ruby编写的）。

- Abel

Answer 2

.NET框架支持不同种类的语言相互操作。Abel所说的是一种，.NET编译器必须生成程序集，其格式在CLI规范中有描述。该规范标准化为Ecma-335，对元数据（类型描述）和代码（IL或Intermediate Language）有严格的描述。这使得相互操作很容易实现，一个语言编译器可以读取另一个语言的类型，而.NET运行时可以让它们协同工作。

但是你说的是C++，那不是一种托管语言。这需要与本地代码进行交互。从技术上讲并不难，毕竟jit也会生成本地代码。你只需要一种方式来描述本地代码，这样就有了成功的可能性。有三种不同的方法：

1. 你可以使用[DllImport]属性声明用本地代码编写的函数，这适用于暴露C风格调用接口的语言运行时。Windows API就是这样。这并不包括C++，至少当你利用它对类的支持时不包括。

2. CLR对COM有很好的支持，它是.NET的祖先，并由Microsoft实现的早期语言相互操作标准。特别是COM Automation子集工作良好，你只需要添加对COM组件类型库的引用，.NET工具会自动生成粘合剂，将组件实现的COM对象模型公开为托管类型。Office interop就是这样工作的，以及在“添加引用”对话框的COM选项卡中找到的所有内容。虽然COM并不要求COM组件必须使用C++编写，但它可能适用于用C++编写的代码。VB6和Delphi是支持COM很好的著名语言。反之亦然，你可以轻松地将.NET代码公开为COM，以供其他运行时使用。WinRT API，允许你编写在Windows 8上运行的Metro应用程序，其核心是基于COM的，尽管在语言投影中它被很好地隐藏了起来。

3. 最终相互操作工具，也是使C++代码可用的工具是C++/CLI语言。它是内置于Microsoft C++编译器中的扩展，允许将本地C++代码编译为IL并存储在程序集中。它还提供了一个选项，以C++样式的语法声明托管类，这些类可直接被托管代码使用，并可以创建本地C++类对象并调用其方法。.NET框架的几个部分都是以这种方式构建的，特别是mscorlib、System.Data和PresentationManager，这些代码块对本地代码有很强的依赖，以完成它们的工作。将C++/CLI视为终极粘合语言。

- Hans Passant

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一如既往的明确答案 ;). 然而，我认为 OP 的意思是他想要使用 Managed C++，就像你提到的第三个选项，因为他写道“假设它们都针对相同的框架版本”。因此，我关注 CLI。 - Abel