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在C#中使用C++编写的类

 现在在Windows下的应用程序开发,VS.Net占据了绝大多数的份额。因此很多以前搞VC++开发的人都转向用更强大的VS.Net。在这种情况下,有很多开发人员就面临了如何在C#中使用C++开发好的类的问题。下面就用一个完整的实例来详细说明怎样用托管C++封装一个C++类以提供给C#使用。    比如,现在有一个工程名为NativeCppDll的由C++编写的DLL,里面输出了一个CPerson类。下面是具体的代码:// NativeCppDll.h#pragma once#ifndef LX_DLL_CLASS_EXPORTS    #define LX_DLL_CLASS __declspec(dllexport)#else    #define LX_DLL_CLASS __declspec(dllimport)#endifclass LX_DLL_CLASS CPerson{public:    CPerson();    CPerson(const wchar_t *pName, const wchar_t cSex, int iAge);    void SetName(const wchar_t *pName);    wchar_t * GetName();    void SetSex(const wchar_t cSex);    wchar_t GetSex();    void SetAge(int iAge);    int GetAge();    wchar_t * GetLastError();private:    wchar_t m_szName[128];    wchar_t m_cSex;    int m_iAge;    wchar_t m_szLastError[128];    void ShowError();};// NativeCppDll.cpp#include "stdafx.h"#include "NativeCppDll.h"#include <iostream>#include <tchar.h>using namespace std;CPerson::CPerson(){    wcscpy_s(m_szName, _T("No Name"));    m_cSex = N;    m_iAge = 0;    wcscpy_s(m_szLastError, _T("No Error"));}CPerson::CPerson(const wchar_t *pName, const wchar_t cSex, int iAge){    wcscpy_s(m_szLastError, _T("No Error"));    SetName(pName);    SetSex(cSex);    SetAge(iAge);}void CPerson::SetName(const wchar_t *pName){    if ((pName == NULL) || (wcslen(pName) == 0) || (wcslen(pName) > 127))    {        wcscpy_s(m_szName, _T("No Name"));        wcscpy_s(m_szLastError, _T("The length of the input name is out of range."));        ShowError();        return;    }    wcscpy_s(m_szName, pName);}wchar_t * CPerson::GetName(){    return m_szName;}void CPerson::SetSex(const wchar_t cSex){    if ((cSex != F) && (cSex != M) && (cSex != m) && (cSex != f))    {        m_cSex = N;        wcscpy_s(m_szLastError, _T("The input sex is out of [F/M]."));        ShowError();                return;    }    m_cSex = cSex;}wchar_t CPerson::GetSex(){    return m_cSex;}void CPerson::SetAge(int iAge){    if ((iAge < 0) || (iAge > 150))    {        m_iAge = 0;        wcscpy_s(m_szLastError, _T("The input age is out of range."));        ShowError();        return;    }    m_iAge = iAge;}int CPerson::GetAge(){    return m_iAge;}wchar_t * CPerson::GetLastError(){    return m_szLastError;}void CPerson::ShowError(){    cerr << m_szLastError << endl;}    这是一个很典型的由C++开发的DLL,输出一个完整的C++类。如果现在要求开发一个C#工程,需要用到这个DLL中输出的C++类CPerson,该怎么办呢?针对这个例子来说,类CPerson非常小,可以用C#重新写一个跟这个C++类一样的类。可是,如果需要的C++类很大,或者很多的时候,重写工程将非常庞大。而且这样没有对现有的代码进行重用,浪费了现有资源,开发起来费时费力。    当然,还是有方法解决这个问题的。那就是用托管C++将C++类给封装一下,然后再提供给C#来使用。下面就用代码来详细说明怎样用托管C++来封装上面的那个C++类。    首先,要创建一个托管C++的DLL工程ManageCppDll,然后在里面添加下面的代码:   // ManageCppDll.h#pragma once#define LX_DLL_CLASS_EXPORTS#include "../NativeCppDll/NativeCppDll.h"using namespace System;namespace ManageCppDll {    public ref class Person    {    // 包装所有类CPerson的公有成员函数    public:        Person();        Person(String ^ strName, Char cSex, int iAge);        ~Person();        property String ^ Name        {            void set(String ^ strName);            String ^ get();        }        property Char Sex        {            void set(Char cSex);            Char get();        }        property int Age        {            void set(int iAge);            int get();        }        String ^ GetLastError();    private:        // 类CPerson的指针,用来调用类CPerson的成员函数        CPerson *m_pImp;    };};    从这个头文件就能看出来,这是对C++类CPerson的包装。类Person的所有公有成员函数都跟C++类CPerson一样,只不过成员函数的参数和返回值就改成了托管C++的类型,这也是让类Person能在C#中使用的首要条件。当然只需要对公有成员函数进行封装,对于保护成员函数和私有成员函数则不必做任何封装。    类Person仅有一个私有的成员变量:一个类CPerson的指针。而类Person的所有成员函数的实现都是靠这个CPerson指针来调用类CPerson的相应成员函数来实现。    下面是具体的实现代码:// ManageCppDll.cpp#include "stdafx.h"#include "ManageCppDll.h"#include <vcclr.h>namespace ManageCppDll {    // 在构造函数中创建类CPerson的对象并在析构函数中将该对象销毁    // 所有的成员函数实现都是通过指针m_pImp调用类CPerson的相应成员函数实现    Person::Person()    {        m_pImp = new CPerson();    }    Person::Person(String ^ strName, Char cSex, int iAge)    {        // 将string转换成C++能识别的指针        pin_ptr<const wchar_t> wcName = PtrToStringChars(strName);        m_pImp = new CPerson(wcName, cSex, iAge);    }    Person::~Person()    {        // 在析构函数中删除CPerson对象        delete m_pImp;    }    void Person::Name::set(String ^ strName)    {        pin_ptr<const wchar_t> wcName = PtrToStringChars(strName);        m_pImp->SetName(wcName);    }    String ^ Person::Name::get()    {        return gcnew String(m_pImp->GetName());    }    void Person::Sex::set(Char cSex)    {        m_pImp->SetSex(cSex);    }    Char Person::Sex::get()    {        return m_pImp->GetSex();    }    void Person::Age::set(int iAge)    {        m_pImp->SetAge(iAge);    }    int  Person::Age::get()    {        return m_pImp->GetAge();    }    String ^ Person::GetLastError()    {        return gcnew String(m_pImp->GetLastError());    }};    如果要在C#中使用类Person,首先要添加对ManageCppDll.dll的引用,然后就可以像用普通的C#类一样的使用类Person了。比如下面这样的代码:using ManageCppDll;Person person = new Person();person.Name = "StarLee";person.Sex = M;person.Age = 28;    熟悉设计模式的看了上面的代码肯定会发现,这样的设计跟BRIDGE模式如出一辙。其实,上面的方法也算是一种BRIDGE模式,由托管C++充当了C#中使用用C++开发的类的桥梁。另外,这种形式也可以理解为ADAPTER模式,托管C++类Person就是C++类CPerson的一个适配器。通过这个桥梁,可以很容易的重用以前用C++开发的类,让这些C++类继续在C#中发挥它们的效用,让开发变得事半功倍。

 

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