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C++托管扩展

2018-09-05 18:11:11     所属分类:程序设计语言

C++托管扩展(Managed Extensions for C++)是对C++的一个属性和关键字的扩展,以便于在微软公司的.NET Framework进行编程。它也经常被称为托管C++。2002年由微软发布。

注意:C++托管扩展自Visual C++ 2005起被一个新的语言规范,正在标准化的C++/CLI所取代。

托管C++并非独立存在的编程语言,而仅仅是微软对C++的一个语法扩展,允许C++程序员在.NET框架和CLR的基础上进行托管编程。与C#和Visual Basic .NET相比,其主要优点是旧代码可以比较快地移植到新的平台上,而且即使不完全重写代码,也可以通过互操作在同一个模块中无缝集成托管和非托管代码,从新的.Net框架中获益。

.Net框架封装了大量的API,例如网络访问、字符串操作、数据访问、XML服务、图形界面控件库、邮件服务、加密服务、文件输入/输出,甚至是WMI管理,也使得应用程序员可以编写更加简洁的代码。目前只有托管C++及其后继者C++/CLI可以做到无缝集成托管和非托管代码,而在托管代码中调用COM的速度又相当慢,所以经常被用于其他语言和非托管代码之间的桥梁。

托管C++允许程序员编写托管代码,内存管理的工作现在可以让CLR去自动处理,访问时也增加了类型检查,减少了缓冲区溢出和内存泄漏的危险,增加了程序的稳定性,但是在性能敏感的应用中,庞大的.NET框架和缓慢的自动内存管理并不是必要的,传统非托管代码仍然是一些人的首选。

在面向对象编程方面,主要的变化是对多重继承的限制,这是因为CLR的限制和内存管理的需要。一个托管类不能多继承基类。同时,类属性和微软中间语言(MSIL)的引入也使得托管类可以在其他语言中使用和继承。

与此同时,托管C++引入了大量的关键字和语义转换,减少了代码的可读性和明确性。缺少在很多语言中都支持的泛型和for each语句也增加了其他语言的程序员转向托管C++的困难。在其后继者C++/CLI中泛型和for each语句才被支持。

目录

  • 1 Managed C++ 的重大改变
    • 1.1 比较 Managed C++
      • 1.1.1 ...to Java
      • 1.1.2 ...to C#
  • 2 外部链接

Managed C++ 的重大改变

以下列出面向对象编程与 unmanaged C++ 之间的差异性。

  • (Global change) Existing C++ to be ported over the CLR must be appended with the following:
//hello.cpp

//new using directive
#using <mscorlib.dll>

//another using namespace directive.
using namespace System;

int main()  {
  Console::WriteLine("Hello");
  return 0;
}

一个新的前置处理引导(preprocessor directive)

   #using <mscorlib.dll>

这是必须的。此外 #using directives 必须用 namespace 的方法来 import 更多的库(libraries),像是 Base Class Library,例如:

  #using <System.Windows.Forms.dll>

以及

  using namespace System::Windows::Forms;

来使用 Windows Forms。

  • To compile code to target the CLR, a new compiler option must be introduced.
   cl.exe hello.cpp /clr

/clr enables any code referencing the .NET Framework to be compiled as CIL。

  • A class can be designated to be garbage collected via the __gc extension keyword.
//gc.cpp

#using <mscorlib.dll>

__gc class gc  {
  int* i;
  char* g;
  float* j;
};

int main()  {
  while(true)  {
    gc* _gc = new gc();
  }
  return 0;
}

比较 Managed C++

以下列出 Managed C++ 与其它编程语言在类似观念上的差异。

...to Java

缺点

  • Java 几乎可支持所有的平台,而 Managed C++ 仅可以在 Windows 或其它实现出 .NET Framework 的平台上运行。
  • Java 代码复杂度较小,且易于阅读,并提供有代码使用文件可供参考。而 Managed C++ 则无。 (C++/CLI 于 Visual C++ .NET 2005 中已有支持)
  • Java 有许多开发工具与解决方案可提供开发者利用,Managed C++ 仅能使用 Visual Studio .NET。不过,Managed C++ applications 可用免费的 Visual C++ Toolkit 2003 编译。
  • Java 的例外机制是可以检查的(checked), Managed C++ 则无法检查。 (根据程序不同这也可能是个优点)

优点

  • Managed C++ 可以直接与系统低级(low level)服务接口沟通,Java 程序员必须使用 JNI (Java Native Interface) 与系统低级服务沟通。 (仅限Windows)
  • Managed C++ 是无法检查例外,Java 可以检查。. (根据程序不同这也可能是个缺点)

...to C#

缺点

  • 一如 Java, C# 的复杂度较小。而且 C# 可以直接支持 .NET Framework 。
  • C# 支持指针(pointers),如同 C++,这个机制默认是关掉的。



外部链接

  • C++托管扩展语言规范(MSDN)
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