C#/Haskell/F#/JS/C++/...程序员的C++/CLI简明介绍

Question

我正在尝试与操作系统以及诸如活动目录和Ocropus之类的东西进行集成。

我掌握了许多编程语言，包括标题中列出的语言。 我正在努力学习C++/CLI的工作原理，但是无法从我所做的搜索中找到简明、准确的描述。 所以我在这里问。

您能告诉我C++/CLI的缺陷和特点吗？ 假设我已经掌握了所有的C#，然后再开始。 我不是C++的专家，因此我的一些问题的答案可能是“就像C ++”，但可以说我是在C＃方面。 我想知道以下内容：

• 将C ++指针转换为CLI指针，
• C# / C ++传递值/双重间接指针/ CLI指针是否有任何区别，以及推荐使用哪种方式。
• gcnew、__gc、__nogc与
• 多态
• 结构体
• 内部类
• 接口
• “fixed”关键字；是否存在？
• 是否可以使用C++/CLI编译加载到内核中的DLL？ 作为设备驱动程序加载？ 被内核调用？ 这到底意味着什么（即如何将某些内容加载到内核中； 如何知道它是否存在？）
• L"my string"与"my string"？ wchar_t？ 有多少种字符类型？
• 在代码中，我们可以将chars视为uint32s吗？ 或者应该将它们视为什么以保证语言无关性？
• C＃中不建议使用终结器（~ClassName() {}），因为不能保证它们会以确定性的方式运行，但由于在C++中我必须使用“delete”或使用副本构造函数以堆栈分配内存，因此在C# / C++交互之间推荐什么？
• 在C++/CLI中使用反射时需要注意什么？
• C++/CLI与IDisposable模式以及SafeHandle、SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid的兼容性如何？
• 在执行DMA操作时，异步异常是什么？
• 在使用C++与CLI集成时，是否会对自己施加限制，而不仅仅是使用纯C++？
• C++中的属性是否类似于C＃中的属性？
• 现在可以通过模板使用完整的元编程模式，并且仍然像普通的C++一样进行编译吗？
• 您是否尝试过使用boost编写C++/CLI？
• 接口boost库与C++/CLI的最佳方法是什么？ 您能否举一个将lambda表达式传递给iterator / foldr函数的示例？
• 异常处理的首选方式是什么？ C++/CLI现在是否可以捕获托管异常？
• C++/CLI的动态IL生成效果如何？
• 它是否在Mono上运行？
• 还有其他需要了解的事情吗？

注意: 我真正询问的是C++/CLI的特殊之处，以及它的陷阱。

- Henrik

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我本来打算至少回答一下，给出一些明显的链接，比如Herb Sutter的理由，但我并不确定我看到的任何东西真正回答了你的问题。我想看到一些能够回答问题的东西。 - user180247

+close: 范围过于宽泛。如果每个人都能像“在一个帖子中，给我提供一个从编译器到实现再到运行时的整个C++语言的综合描述”的问题一样提问，那就好了。 翻译：该问题范围过于广泛。如果每个人都能像“请在一篇文章中全面描述从编译器到实现再到运行时的整个C++语言”这样提问，那将会很好。请关闭该问题。 - Juliet

不同了，我不是要求所有东西，只是从一个非常了解周围CLR的人的角度来看，想要得到全面的信息。你的理由有问题，这是一个什么是太宽泛的问题，也是一个很滑的坡。如果你愿意，随便修改一下这个问题。 - Henrik

Answer 1

首先，你混淆了已废弃的“托管 C++ 扩展”，它有 __gc 和 __nogc 关键字，与新的、当前支持的 C++/CLI 语言不同，在这个语言中，指针（原生指针）和句柄（托管对象，实际上是指向 .NET 对象所在垃圾回收内存的指针）之间终于提供了适当的区分，但你不应该将句柄视为指针，因为它们会被垃圾回收器自动调整。这两种指针类型完全不同，只有内置类型与两种都兼容，然后你只需将它们装箱以获取句柄。你永远不能有一个指向托管堆之外的句柄，而且你只能在 pin_ptr 生命周期（仅限局部作用域）内获得指向托管堆的原生指针。托管类可以持有指向原生内存的指针，就像 C# 可以具有 IntPtr 成员一样。使用 gcroot 模板类型可以让原生类型持有对托管对象的句柄，它包装了 System::GCHandle。

Microsoft 的 C++/CLI 编译器可生成纯 MSIL 或混合的 MSIL 和原生代码，这取决于你是否使用 /clr 或 /clr:pure 或 /clr:safe（后者限制 /clr:pure 只产生可验证的 MSIL）。你其他大多数问题的答案取决于它处于哪种模式下。例如，任何它生成的 MSIL 都可以在 Mono 上运行，但混合的原生代码和 MSIL 则不能，因为它依赖于 Microsoft .NET 运行时的内部。

任何限制只适用于使用 C++/CLI 创建的托管类型（如 ref class、enum class）。即使编译为纯 MSIL 的原生类型也具有 C++ 语言的完全灵活性，包括多重继承、模板等。

C++/CLI 在本机和托管代码中都捕获托管异常类型（/clr 强制 /EHa 编译器选项）。

C++/CLI 提供了堆栈语义语法（声明一个类型不包括 ^ 后缀的变量）。无论是本地变量还是托管类型的成员变量，这都是可能的。对于所有实现 IDisposable::Dispose 的类型，编译器将自动在所有常规位置（如 C# 中的 using 块）为其生成调用，并自动生成在托管类型中调用 Dispose 的 IDisposable 实现。

尚不支持 Lambda，因为在 Visual Studio 的下一个版本（2010）中，将使用即将发布的 C++ 标准定义的语法添加它们。

无论你使用什么编译器，都不能在内核模式下运行托管代码，C++/CLI 在这个领域没有改变任何事情。

你的问题过多，不适合一次性回答。如果你确实希望我逐一回答每个问题，那么这将是一系列博客文章，并且我将在这里留下一个链接。

- Ben Voigt

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嗯，我不知道他是否仍然感兴趣，或者你是否仍然渴望回答所有这些问题，但如果你能代表我发布帖子，我将非常感激。 - marcelo-ferraz

Answer 2

将C++指针转换为CLI指针

CLI类型不一定是指针。在C++/CLI中使用句柄 (^)。

来自C#/C++的传递值/双重间接指针/CLI指针是否有差异，以及什么是“推荐”的方式。

如果需要更好的与C#互操作性，请避免使用指针。在C++/CLI中使用所有关于指针的内容，并仅公开托管类型，以便C#应用程序可以轻松使用它。

“fixed”关键字是否存在？ pin_ptr<>有相同的功能。

由于C#中没有保证终结器（~ClassName() {}）将以确定性方式运行，因此不鼓励在C#中使用它们。但是，由于在C++中我必须使用“delete”或使用副本c'tors以堆栈分配内存，因此在C#/C++交互方面有哪些建议？

C++/CLI支持确定性资源管理。当您编写析构函数时，编译器将在类上实现IDisposable接口，并将析构函数转换为Dispose()方法。delete将调用此Dispose()以进行资源释放。由于此原因，您在从C#中使用它时不会遇到问题。您可以在C#中使用using语句封装使用，以确保调用Dispose()。

C++中的属性类似于C#中的属性吗？

是的，它们非常相似。

我可以使用C++中可用的完整元编程模式来编写模板，而仍然像普通C++一样进行编译吗？

可以。C++/CLI支持ref类上的模板。您可以像在标准C++中一样使用元编程技术。但是这些不会在C#中可移植。

您尝试过使用boost编写C++/CLI吗？

C++/CLI可以访问整个.NET框架。我认为boost在这里没有太大帮助。

- Navaneeth K N