完美的C++：C++/CLI

2005-05-14 16:41作者：出处：责任编辑：test

　　什么是C++/CLI呢？C++当然指的是Bjarne Stroustrup在BELL实验室发明的C++语言，它实现了运行时取得速度和尺寸最佳化的静态对象模型，然而它除了堆分配外不支持程序的动态修改，它准许无限地接近底层设备，但在程序运行过程中几乎无法操作活动类型，也无法操作与程序相关联的底层结构。Herb Sutter，C++/CLI的主要构造者之一，称C++是一门“混凝土”式的语言。

　　CLI指的是通用语言结构，一种支持动态组件编程模型的多重结构，在许多情况下，这代表了一个与C++对象模型完全颠倒了的模式。一个时实的软件层，有效地执行系统，在底层操作系统与程序之间运行。操作底层的设备受到一定的限制，操作执行程序中的活动类型及与程序相关联的下部结构得到了支持。反斜杠（/）代表C++和CLI的捆绑，这个捆绑带来的细节问题是本文主要讨论的问题。

　　所以，“什么是C++/CLI”问题的最初、最接近答案是：它是静态C++对象模型到CLI的动态组件对象编程模型的捆绑。简而言之，它就是你如何用C++在.NET中编程，而不是C#或Visual Basic.NET。象C#和CLI本身一样，C++/CLI正在ECMA（欧洲计算机制造商协会）主持下进行标准化，以最终符合ISO标准。

　　实时通用语言（CLR）是CLI的微软版本，它非常适用于微软的Windows操作系统，相似地，Visual C++2005是C++/CLI的实现。

　　作为第二个近似的答案，我认为C++/CLI是.NET编程模式与C++的结合，正如以前将模板与C++结合起来产生的泛型编程。所有这种结合中，企业所拥有的C++的投资以及开发人员使用C++的经验将得到保存，而这恰恰是使用C++/CLI进行开发的重要基础。

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　　学习C++/CLI的方法
　　在设计C++/CLI语言中涉及三个方面问题，这同样贯彻于所有的其他程序开发语言：一是语言级的语法向底层通用类型系统（简称CTS）的映射；二是向程序开发人员提供的CLI的底层细节结构的级别选择；三是超越CLI的直接支持，提供额外的功能性函数的选择。

　　从C++/CLI到CTS的映射？
　　使用C++/CLI编程时间了解底层的CTS非常重要。CTS包括以下三种常用类的类型：

　　1、多态引用类型，这正是对于所有继承类所要使用的。

　　2、非多态值类型，这用于实时高效的具体类型，例如数值类型。

　　3、抽象的接口类型，这用于定义一个操作集，也可以用于实现接口的引用或值类型集合。

　　CLI的细节
　　设计一个CLI语言时第二个必须要考虑的问题是将CLI的底层执行模式融入到语言的细节级别。这种语言用于解决什么问题？这种语言是否有必须的工具来解决这些问题？这种语言可能吸引什么样的程序开发人员？

　　存在的问题
　　在垃圾收集器扫描紧缩状态下，位于托管堆上的任何对象非常可能面对重新定位问题。指向对象的指针可以实时跟踪并修改。开发人员不能自己手动跟踪，所以，如果你获许取得一个可能位于托管堆上的值类型的地址时，除了本地指针外，还需要有一个跟踪形态的指针。

　　额外增加的功能
　　在垃圾收集器扫描紧缩状态下，位于托管堆上的任何对象非常可能面对重新定位问题。指向对象的指针可以实时跟踪并修改。开发人员不能自己手动跟踪，所以，如果你获许取得一个可能位于托管堆上的值类型的地址时，除了本地指针外，还需要有一个跟踪形态的指针。

　　小结

　　C++/CLI代表托管与本地编程的结合，这种综合已经通过元级相对独立但又相互平等地组件和二进制元素得到了完成，包括混合模式（本地和CTS类型的元级混合，还有一个本地及CLI对象文件的二进制混合），纯模式（本地和CTS类型的源代码级混合，所有的都被编译为CLI对象文件），本地分类（可以通过一个特定的打包类来保持CTS类型），和CTS分类（可以保持本地类型为指针）。

　　当然，C++/CLI开发人员也可以单独使用CLI类型来编程，并通过这种方式来提供伺服状态下的可校验代码，例如可以作为SQL Server2005的一个SQL存储过程。

　　现在，还是回到这个问题上来，什么是C++/CLI？它是进行.NET编程模式的最佳切入点。对于C++/CLI，有一个来自C++的迁移路径，它不仅包含C++的底层基础，而且也需要C++编程经验，对于这些，我感到非常满意。