C++/CLI编程实战之HELLO(3)

在某些情况下,这是做不到的,因为该语言无法调解CLI的行为,在基类的构造函数和析构函数中解决虚函数便是例子。为了在这种情况中反映ISO-C++语义,需要在每个基类的构造函数和析构函数中 重新安排虚表。这是不可能的,因为虚表操作是由运行时托管的,而非单独的语言托管。 因此,这一设计层面是优越性和可行性的折中。C++/CLI 提供的附加功能主要有三个方面:

  引用类型的资源获取(Resource Acquisition)形式是Initialization(RAII), 尤其是为被称作占据稀有资源的垃圾回收类型确定性终止化(deterministic finalization)提供一个自动化的机制;

  与C++拷贝构造函数和拷贝赋值操作符相关的深度拷贝语义形式,但它不能扩展到值类型;

  除了 CLI泛型机制之外——这原来是我第一个专栏的主题,还为CTS类型提供C++模板的直接支持,另外,还提供用于 CLI 类型的 STL 可验证版本;

  让我们看一个简单的例子:确定性终止化问题。与对象关联的内存被垃圾回收器回收之前,若存在与之相关连的 Finalize 方法,该方法将会被调用。你可以把 该方法看作是一种超级析构函数,因为它不依赖于该对象程序的生命期,它被称为终止化。调用 Finalize 方法的时间,甚至是否调用它是未定义的。这就是垃圾回收器不确定的终止化操作含义之所在。

  不确定性终止化在进行动态内存管理时可以很有效地工作,当可用内存空间严重不足时,垃圾回收器会发挥作用并解决问题。但是当对象涉及的是某些重要资源,比如数据库连接、某种 类型的锁、本地堆内存时,不确定性终止化的表现却不尽人意。在这种情况下,最好是尽快释放不再需要的资源。目前CLI采用的解决办法是:某个类在其 IDisposable 接口的 Dispose 方法中释放资源,这里的问题是 Dispose 需要显式调用,因此它不可能被执行。

  C++的基本设计模式是前述的资源获取(Resource Acquisition )即初始化(Initialization),它意味着类通过构造函数 获取资源,相反,通过析构函数来释放资源。在类对象的生存期内是自动管理的。

  以下是引用类型释放资源的过程:

  用析构函数压缩在释放资源过程中必须的代码;

  自动调用绑定到类对象生存期的析构函数;

  CLI中,引用类型的类没有类析构的概念,因此,析构函数被映射到底层实现中另外的东西上,编译器则在内部完成如下转换:

  类具备其基类列表,从接口 IDisposable 延伸继承;

  析构函数被转换成IDisposable 的 Dispose 方法;

  这仅仅完成了一半,还需要一种析构函数的自动调用途径。支持引用类型专用的基于堆栈的符号,也就是说其生命期与其声明的范围相关联。编译器 在内部转换符号,在托管堆中分配引用对象。随着范围的终止,编译器插入一个对 Dispose 方法的调用——用户定义的析构函数。与该对象关联的实际内存的回收仍然在垃圾回收器的掌控之下。例如如 Figure 1 所示。

  C++/CLI 不仅仅是C++到管理世界的扩展,相反,它表现了一种完全的编程范例,类似于早期多重继承和泛型编程范例集成到该语言一样,我认为这个团队完成了一项杰出的工作。

  那么,你是如何看待 C++/CLI 的呢?

  C++/CLI代表了本地和托管编程的综合,在这个反复过程中,这种综合通过即独立而又等同的源码级和二进制元素共同体来完成,包括混合模式(本机和CTS类型的源码级混合,以及本机和CIL对象文件的二进制混合), 本地类型和CTS类型的混合,新增了混合本地对象和CIL对象的二进制文件),纯模式(本机和CTS类型的源码级混合,所有编译过的 CIL 对象文件),本机类(仅通过专门的包装类才可以操控 CTS 类型),以及 CTS 类(只能以指针形式操控本机类型)。

  当然,C++/CLI 程序员也可以选择单独用 CLI 类型来编程,在这种方式中提供能被寄宿的可验证代码,比如 SQL Server 2005 中的存储过程。

  现在,回到什么是 C++/CLI 的问题,它是进入.NET编程模型的第一道门槛,有了 C++/CLI,你不仅具备了迁移 C++ 源代码库的途径,同时还可以迁移 C++ 专业技术。这让我感觉非常惬意。

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