C#調(diào)用C++編程技術(shù)研究.doc

C#調(diào)用C+編程技術(shù)研究由于歷史原因，很多時候我們的代碼并不完全使用.NET寫成。這時候和以往C+代碼的混合編程就顯得相當重要了。理論上，C#調(diào)用C+有如下3種方式：1）將本機C+代碼（指非托管C+）編譯成一個dll，供C#調(diào)用，調(diào)用方法為DllImport(.dll)。但是這里只能從DLL導出函數(shù)，不能導出類（還沒有測試能否導出變量）。不能導出類是因為本機C+是非托管的，與C#的語言方式不兼容。也就是說，不能將此類dll作為引用添加到C#工程中，IDE會提示不是一個程序集。2）利用CLR C+（指托管C+）編寫輸出類庫，供C#使用，由于CLR C+和C#都符合CLS規(guī)范，所以兩者可以無縫集成，在一個解決方案里包含這兩種語言的項目。生成的DLL可以導出類。但是CLR C+與傳統(tǒng)C+有很大的區(qū)別，可以認為是另一種不同的語言，學習它也要話費很大的精力，所以這種方法也有些麻煩。CLR C+不兼容本機C+的很多內(nèi)容，但可以利用指針來操作。3）利用CLR C+把本機C+代碼包裝起來，做一個wrapper。這種方法比較好，而且在設(shè)計模式里還有一個專門的名稱。首先創(chuàng)建一個C#項目寫界面，然后添加一個CLR C+類庫項目和一個本機C+ DLL項目。本機C+ DLL項目里面是算法代碼，可以導出類；在CLR C+類庫項目里寫一個類，私有成員為本機C+類的指針（不能用類的實例，因為CLS不支持混合類型），公共成員為本機C+ DLL類中的相應(yīng)功能。C#調(diào)用CLR C+類，CLR C+類再調(diào)用本機C+類，表示如下：Native C+ = Managed C+ Wrapper = C# GUI一、 基于托管C+包裝器的混合語言編程如前所述，C+直接生成本地機器碼，C#是生成微軟中間語言的托管代碼，想要直接調(diào)用是不可能的。事實上，C系列中還存在一種語言叫做托管C+，這種語言語法上和C+幾乎一樣，但是卻和C#一樣編譯成為微軟中間語言，這樣就可以和C#良好地通信，即可以在c#中使用托管C+類。另外，托管C+還有及其重要的兩個特性就是：可以調(diào)用本地C+的類和函數(shù)！一個托管C+的程序集可以嵌套本地C+編譯的機器碼！好強大的混合體。所以我們的技術(shù)路徑也就明晰了：C#以托管C+為中介調(diào)用本地C+的類和函數(shù)。換句話說也就是用托管C+給本地C+代碼做一個外殼供C#調(diào)用。編程案例：將一個函數(shù)簽名為int Add(int a,int b)的C函數(shù)和一個C+本地類class CClassNative導出，最終在C#中使用。CClassNative類的定義如下：class CClassNativepublic:CClassNative(void);CClassNative(void);int menber;/成員int menderFuncSub(int a,int b);/成員函數(shù);編程步驟如下：1、創(chuàng)建用于導出的類和函數(shù)1）打開VS2010，創(chuàng)建VC+的Win32項目：ExampleForC+為了確保調(diào)用成功，這里可以將工程創(chuàng)建為DLL庫。通過試驗，將程序創(chuàng)建成Windows應(yīng)用程序，在編譯成功后，再修改配置類型為.dll也是可以的。2）編寫C函數(shù)的實現(xiàn)在解決方案資源管理器下，選擇項目，右單擊，添加類在彈出的界面中，選擇創(chuàng)建C+類隨后，輸入類名：Functions，開發(fā)工具會自動為我們生成2個文件：Functions.h、Functions.CPP注意：這里我們需要創(chuàng)建的是一個C函數(shù)的實現(xiàn)，而不是一個類。之所以選擇創(chuàng)建C+類，是因為這樣可以快速地自動生成Functions.h和Functions.CPP這2個文件。在C+工程中，.h文件負責頭文件定義，.CPP負責函數(shù)實現(xiàn)方法的定義。完成上述操作后，打開Functions.h，編輯如下：#pragma once/這個函數(shù)用于導出C函數(shù)，實現(xiàn)算術(shù)加法#include stdafx.hint Add(int a,int b);打開Functions.CPP，編輯如下：#include StdAfx.h#include Functions.h/這是C函數(shù)實現(xiàn)的算術(shù)加法int Add(int a,int b)return a+b;編譯，程序顯示成功！3）新建C+本地代碼類CClassNative類似的方法，在工程中新建一個C+類：CClassNative，其頭文件ClassNative.h定義如下：#pragma onceclass CClassNativepublic:CClassNative(void);CClassNative(void);int menber;/用于導出的成員int menderFuncSub(int a,int b);/ 用于導出的成員函數(shù)，實現(xiàn)算術(shù)減法;類的實現(xiàn)ClassNative.CPP定義如下：#include StdAfx.h#include ClassNative.h/構(gòu)造函數(shù)CClassNative:CClassNative(void)menber=1;CClassNative:CClassNative(void)/這是本地C+類實現(xiàn)的算術(shù)減法int CClassNative:menderFuncSub(int a,int b)return a-b;編譯顯示成功！2、編寫托管C+，包裝本地C+類和C函數(shù)1）修改編譯選項為了使用托管C+，需要改編譯選項：單擊“ExampleForC+”項目，在快捷方式里選“屬性”，將“配置屬性”-“常規(guī)”-“公共語言運行時支持”選擇為“公共語言運行時支持（/clr）”。2）新建一個C+類clrClass這是一個托管C+類，用于對C+本地代碼類和函數(shù)等進行封裝，并在C#中使用的一個包裝類（Wrapper）。類clrClass的頭文件clrClass.h定義如下：#pragma once/這是一個托管C+類，用于對C+本地代碼類和函數(shù)等進行封裝，并在C#中使用的一個包裝類（Wrapper）#include ClassNative.h/類clrClass必須聲明為 public，否則類在程序集中不可見/關(guān)鍵詞 ref 表示類是一個托管類，將編譯為中間語言public ref class clrClasspublic:clrClass(void);int menber;/這個成員訪問CClassNative類的公共成員（事實上只需要包裝公共成員和公共成員函數(shù)，私有的包裝沒有意義，也包裝不了）int menderFuncSub(int a,int b);/這個成員函數(shù)包裝CClassNative類的公共成員函數(shù)int menberFuncAdd(int a,int b);/這成員函數(shù)包裝C函數(shù) int Add(int a,int b)private:CClassNative * classNative;/建立一個本地類實例 (在構(gòu)造函數(shù)中實例化，這里可以理解為用于在clrClass 中“繼承”CClassNative的公共成員);類clrClass的實現(xiàn)clrClass.CPP定義如下：#include StdAfx.h#include clrClass.h#include Functions.hclrClass:clrClass(void)classNative=new CClassNative();/這里一定注意要創(chuàng)建對象！menber=classNative-menber;/這里是簡單舉例，實際上應(yīng)該用屬性方法來讀寫CClassNative類的成員，同C#相似，托管C+中有屬性函數(shù)，用法請自己查/通過調(diào)用CClassNative類實現(xiàn)算術(shù)減法int clrClass: menderFuncSub(int a,int b)return classNative-menderFuncSub(a, b);/通過調(diào)用C函數(shù)實現(xiàn)算術(shù)加法int clrClass: menberFuncAdd(int a,int b)return Add(a,b);編譯顯示成功！到此，就實現(xiàn)了clrClass對CClassNative類和C函數(shù)int Add(int a,int b)的托管包裝。最后，如果項目創(chuàng)建時，選擇了Windows應(yīng)用程序，則這個時候需要修改配置類型。方法是：選擇項目ExampleForC+，右單擊，選擇“屬性”，在彈出的菜單中選擇：動態(tài)庫（.dll）重新編譯，在ExampleForC+Debug目錄下生成的“ExampleForC+.dll”就可以直接在C#中調(diào)用了。3、在C#中調(diào)用包裝好的本地C+類和C函數(shù)為了測試調(diào)用效果，我們在這個解決方案里新建一個C#項目：CallC+，步驟如下：1）新建C#項目：CallC+選擇“解決方案”，右單擊，“添加”“新建項目”在彈出的窗體中，創(chuàng)建一個C#的Windows窗體應(yīng)用程序：CallC+2）編輯主窗體為了調(diào)用C函數(shù)int Add(int a,int b)進行加法運算，調(diào)用類CClassNative的int menderFuncSub(int a,int b)成員函數(shù)進行減法運算，主窗體界面設(shè)計如下：3）添加引用在CallC+ Wrapper項目中，選擇“引用”，右單擊，添加引用。在彈出的窗體上，點擊“瀏覽”，選擇前期生成的動態(tài)鏈接庫ExampleForC+.dll將其添加到工程中。4）函數(shù)調(diào)用為主窗體類聲明一個對象：clrClass ClrClass = new clrClass();添加如下按鈕響應(yīng)函數(shù)：private void buttonAdd_Click(object sender, EventArgs e) int a = Convert.ToInt32(textBoxA.Text); int b = Convert.ToInt32(textBoxB.Text); /通過托管C+調(diào)用C函數(shù)int Add(int a,int b)實現(xiàn)的加法 textBoxRes.Text = ClrClass.menberFuncAdd(a, b).ToString();private void buttonSub_Click(object sender, EventArgs e) int a = Convert.ToInt32(textBoxA.Text); int b = Convert.ToInt32(textBoxB.Text); /通過托管C+調(diào)用C+的CClassNative類函數(shù)實