!!!您也使用托管C++吗？此文能解决大部分问题

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您也使用托管C++吗？

2009年07月01日 星期三 22:05

【摘要】转向.NET后，手头上往往仍有旧的模块要重用。也许这些模块是Delphi写的，也许是C/C++写的，或者是其它编程语言……为了能把它们移植到.NET下，或者是在.NET中调用，To be or not to be， that is a question.

    在这里，我笔记了几个在工作中遇到的几个场景。不过，这里不包括完全使用C#来重写原来用C++编写的程序这种变态的需求。当你被要求做这种事的时候，请三思而后行……这简直是种非人的折磨。

    场景一：在.NET中调用WindowsAPI或DLL.

    这是比较普遍的需求。一般来说，简单的函数调用，大可直接用C#/VB.NET，经过DllImport属性包装出函数来调用。如：

[DllImport("KERNEL32.DLL", EntryPoint="MoveFileW", SetLastError=true,
CharSet=CharSet.Unicode, ExactSpelling=true,
CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern bool MoveFile(String src, String dst);

    由于WindowsAPI用到的人实在是多，因此有一个专门的wiki站点，收集这方面的资料：http://www.pinvoke.net/，对于常用的函数甚至有完整的应用例子和帮助。当然，如果你有相应的资料和例子，你也可以贡献你的力量，给其它人帮助。

    场景二：用托管C++包装现有的DLL，供C#调用

    当函数的参数或返回值比较复杂，或函数比较多的时候，这种方法对与人来说，实在是一个折磨。常常这些接口和定义就要用掉几千行的代码，而且还不能保证是正确的。这些错误往往在运行时才能显现出来，甚至有些错误会引起内存泄漏，或其它更为隐蔽的错误。

    在这种情况下，使用C++/Managed代码来包装，就成了最合理的选择。因为托管C++代码可以直接引用原有的头文件，直接调用非托管函数，而不需要声明。这样，既减少了工作量，又避免引入错误。缺点是，这种方法会增加一个DLL.要注意的是托管字符串和非托管字符串是有区别的，并需要转换（特别要注意的Unicode字符串和多字节字符串的转换）。

    仍以MoveFile为例吧，这样比较简单：

#include <windows.h>
#include <vcclr.h>

using namespace System;

namespace wrapper
{
    public ref class ApiWrapper {
    public:
        bool static MoveFile(String ^ lpExistingFileName, String ^ lpNewFileName )
        {
            pin_ptr<const wchar_t> src = PtrToStringChars(lpExistingFileName);
            pin_ptr<const wchar_t> dst = PtrToStringChars(lpNewFileName);
            return ::MoveFile(src, dst);
        }
    };
}

    然后在C#中，引用上面代码生成的DLL文件，就可以直接调用了：

    wrapper.ApiWrapper.MoveFile（@"c：\debug.log"， @"c：\debug.txt"）；

    假如原有的代码是基于COM的，那么太好了，VisualStudio等IDE会自动生成一个用于包装的dll，供你调用。当然因特殊需要而手工编码的是另一回事。

    场景三：现有C++原代码，包装后供C#调用。

    C++的原代码，实际上可以直接编译成托管代码。MFC也好ATL也好……这样看起来在。NET中最强大的编程语言就是C++了：它不仅可以编写托管程序，甚至可以将标准C++的代码也编译成托管程序！其实VC++最强大的地方不止如此，它还在于能够编写混合了托管和非托管的代码的程序！！！这样最大的好处不仅可以将关键代码直接编译成非托管的代码，还可以避免被反编译。

    假设现有C++代码如下：

class UnmanagedClass {
public:
    LPCWSTR GetPropertyA() { return L"Hello!"; }
    void MethodB( LPCWSTR ) {}
};

    我们只要再增加一个包装类到工程文件中：

namespace wrapper
{
    public ref class ManagedClass {
    public:
        // Allocate the native object on the C++ Heap via a constructor
        ManagedClass() : m_Impl( new UnmanagedClass ) {}

        // Deallocate the native object on a destructor
        ~ManagedClass() {
            delete m_Impl;
        }

    protected:
        // Deallocate the native object on the finalizer just in case no destructor is called
        !ManagedClass() {
            delete m_Impl;
        }

    public:
        property String ^ get_PropertyA {
            String ^ get() {
                return gcnew String( m_Impl->GetPropertyA());
            }
        }

        void MethodB( String ^ theString ) {
            pin_ptr<const WCHAR> str = PtrToStringChars(theString);
            m_Impl->MethodB(str);
        }

    private:
        UnmanagedClass * m_Impl;
    };
}

    然后，改变编译选项为“使用公共语言扩展 /clr”就可以了。这样，我们把代码编译成DLL文件就可以供。NET其它语言调用了。

    最后，C#中可以象如下的代码一样调用C++类了：

ManagedClass mc = new ManagedClass();
mc.MethoB("Hello");
string s = mc.get_PropertyA;

场景四：如何在托管C++代码中混合托管和非托管代码

    很简单，只要从#pragma unmanaged编译指示开始的程序，一率编译成非托管代码；要想恢复成托管代码，只要使用#pragma managed就可以了。如：

#pragma unmanaged

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>
void f(T t){
    cout << t << endl;
}

#pragma managed

using namespace System;

void m(String ^ s){
    Console::WriteLine(s);
}

void main(){
    f("Hello");
    m("World");
}

    生成exe文件后，用反编译程序查看 f 函数：

    [PreserveSig， MethodImpl（MethodImplOptions.Unmanaged， MethodCodeType=MethodCodeType.Native）， SuppressUnmanagedCodeSecurity]

    public static unsafe void modopt（CallConvCdecl） f<char const *>（sbyte modopt（IsSignUnspecifiedByte） modopt（IsConst）*）；

    看不到源码，而方法属性标记为Unmanaged.

    如果没有加上#pragma unmanaged，反编译得到的 f 函数为：

internal static unsafe void modopt(CallConvCdecl) f<char const *>(sbyte modopt(IsSignUnspecifiedByte) modopt(IsConst)* t)
{
      std.basic_ostream<char,std::char_traits<char> >.<<(std.operator<<<struct std::char_traits<char> >(*((basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced)*) &__imp_std.cout), t), (basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced) modopt(CallConvCdecl) *(basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced))) __unep@?endl@std@@$$FYAAAV?$basic_ostream@DU?$char_traits@D@std@@@1@AAV21@@Z);
}

    其中的函数内容一目了然。如果你的函数没有调用operator等不好理解的类库，那么反编译出来的代码简直和源码没差别。

    开心一刻：我只会C++不懂。NET不懂C#，怎么编写。NET程序？

    很简单，你照样用你的C++写你的程序，然后测试没有错误后，将编译选项改为/clr，好了，Rebuild，你的程序现在是。NET了。

    恶搞：“我想问一下，在能将现有的C＋＋代码直接进行封装，被C#进行调用，而不是去调用DLL，也就是不生成DLL，就在C#下能直接调用VC的工程源文件不？”

    我想，提问的人是不是指，现有c++源码，但不想费劲去转换成C#源码，但又想能与C#一起编译。

    于是我就给了一个极其变态的方法，不过，个人是不建议使用这种变态的方法啊。方法如下：

    1　先将C++源码，改用CLR编译选项，编译成。NET的Assembly（DLL文件）。

    2　然后用reflector等反编译软件，反编译成C#代码，并导出（reflector有专门的导出插件）。

    3　将导出的C#代码，添加上新写的C#代码一起编译。

    这种方法生成的代码很是恐怖，强烈建议不要把C++源码就这么丢了，否则后果自负。

    场景五：不想要DLL，能不能直接把C++源代码与C#源代码一起编译成一个单独的Assembly呢？

    当然是可以的。