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  • 在C#中使用C++编写的类——用托管C++进行封装

    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：

    1. // NativeCppDll.h
    2. #pragma once
    3. #ifndef LX_DLL_CLASS_EXPORTS
    4.     #define LX_DLL_CLASS __declspec(dllexport)
    5. #else
    6.     #define LX_DLL_CLASS __declspec(dllimport)
    7. #endif
    8. class LX_DLL_CLASS CPerson
    9. {
    10. public:
    11.     CPerson();
    12.     CPerson(const wchar_t *pName, const wchar_t cSex, int iAge);
    13.     void SetName(const wchar_t *pName);
    14.     wchar_t * GetName();
    15.     void SetSex(const wchar_t cSex);
    16.     wchar_t GetSex();
    17.     void SetAge(int iAge);
    18.     int GetAge();
    19.     wchar_t * GetLastError();
    20. private:
    21.     wchar_t m_szName[128];
    22.     wchar_t m_cSex;
    23.     int m_iAge;
    24.     wchar_t m_szLastError[128];
    25.     void ShowError();
    26. };
    27. // NativeCppDll.cpp
    28. #include "stdafx.h"
    29. #include "NativeCppDll.h"
    30. #include 
    31. #include 
    32. using namespace std;
    33. CPerson::CPerson()
    34. {
    35.     wcscpy_s(m_szName, _T("No Name"));
    36.     m_cSex = 'N';
    37.     m_iAge = 0;
    38.     wcscpy_s(m_szLastError, _T("No Error"));
    39. }
    40. CPerson::CPerson(const wchar_t *pName, const wchar_t cSex, int iAge)
    41. {
    42.     wcscpy_s(m_szLastError, _T("No Error"));
    43.     SetName(pName);
    44.     SetSex(cSex);
    45.     SetAge(iAge);
    46. }
    47. void CPerson::SetName(const wchar_t *pName)
    48. {
    49.     if ((pName == NULL) || (wcslen(pName) == 0) || (wcslen(pName) > 127))
    50.     {
    51.         wcscpy_s(m_szName, _T("No Name"));
    52.         wcscpy_s(m_szLastError, _T("The length of the input name is out of range."));
    53.         ShowError();
    54.         return;
    55.     }
    56.     wcscpy_s(m_szName, pName);
    57. }
    58. wchar_t * CPerson::GetName()
    59. {
    60.     return m_szName;
    61. }
    62. void CPerson::SetSex(const wchar_t cSex)
    63. {
    64.     if ((cSex != 'F') && (cSex != 'M') && (cSex != 'm') && (cSex != 'f'))
    65.     {
    66.         m_cSex = 'N';
    67.         wcscpy_s(m_szLastError, _T("The input sex is out of [F/M]."));
    68.         ShowError();
    69.         
    70.         return;
    71.     }
    72.     m_cSex = cSex;
    73. }
    74. wchar_t CPerson::GetSex()
    75. {
    76.     return m_cSex;
    77. }
    78. void CPerson::SetAge(int iAge)
    79. {
    80.     if ((iAge < 0) || (iAge > 150))
    81.     {
    82.         m_iAge = 0;
    83.         wcscpy_s(m_szLastError, _T("The input age is out of range."));
    84.         ShowError();
    85.         return;
    86.     }
    87.     m_iAge = iAge;
    88. }
    89. int CPerson::GetAge()
    90. {
    91.     return m_iAge;
    92. }
    93. wchar_t * CPerson::GetLastError()
    94. {
    95.     return m_szLastError;
    96. }
    97. void CPerson::ShowError()
    98. {
    99.     cerr << m_szLastError << endl;
    100. }

        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：   

    1. // ManageCppDll.h
    2. #pragma once
    3. #define LX_DLL_CLASS_EXPORTS
    4. #include "../NativeCppDll/NativeCppDll.h"
    5. using namespace System;
    6. namespace ManageCppDll 
    7. {
    8.     public ref class Person
    9.     {
    10.     // 包装所有类CPerson的公有成员函数
    11.     public:
    12.         Person();
    13.         Person(String ^ strName, Char cSex, int iAge);
    14.         ~Person();
    15.         property String ^ Name
    16.         {
    17.             void set(String ^ strName);
    18.             String ^ get();
    19.         }
    20.         property Char Sex
    21.         {
    22.             void set(Char cSex);
    23.             Char get();
    24.         }
    25.         property int Age
    26.         {
    27.             void set(int iAge);
    28.             int get();
    29.         }
    30.         String ^ GetLastError();
    31.     private:
    32.         // 类CPerson的指针，用来调用类CPerson的成员函数
    33.         CPerson *m_pImp;
    34.     };
    35. };

        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：

    1. // ManageCppDll.cpp
    2. #include "stdafx.h"
    3. #include "ManageCppDll.h"
    4. #include 
    5. namespace ManageCppDll 
    6. {
    7.     // 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
    8.     // 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
    9.     Person::Person()
    10.     {
    11.         m_pImp = new CPerson();
    12.     }
    13.     Person::Person(String ^ strName, Char cSex, int iAge)
    14.     {
    15.         // 将string转换成C++能识别的指针
    16.         pin_ptr<</SPAN>const wchar_t> wcName = PtrToStringChars(strName);
    17.         m_pImp = new CPerson(wcName, cSex, iAge);
    18.     }
    19.     Person::~Person()
    20.     {
    21.         // 在析构函数中删除CPerson对象
    22.         delete m_pImp;
    23.     }
    24.     void Person::Name::set(String ^ strName)
    25.     {
    26.         pin_ptr<</SPAN>const wchar_t> wcName = PtrToStringChars(strName);
    27.         m_pImp->SetName(wcName);
    28.     }
    29.     String ^ Person::Name::get()
    30.     {
    31.         return gcnew String(m_pImp->GetName());
    32.     }
    33.     void Person::Sex::set(Char cSex)
    34.     {
    35.         m_pImp->SetSex(cSex);
    36.     }
    37.     Char Person::Sex::get()
    38.     {
    39.         return m_pImp->GetSex();
    40.     }
    41.     void Person::Age::set(int iAge)
    42.     {
    43.         m_pImp->SetAge(iAge);
    44.     }
    45.     int  Person::Age::get()
    46.     {
    47.         return m_pImp->GetAge();
    48.     }
    49.     String ^ Person::GetLastError()
    50.     {
    51.         return gcnew String(m_pImp->GetLastError());
    52.     }
    53. };

        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：

    1. using ManageCppDll;
    2. Person person = new Person();
    3. person.Name = "StarLee";
    4. person.Sex = 'M';
    5. 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。

    博客来源：http://blog.csdn.net/starlee/article/details/2864588
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/bruce1992/p/14360626.html
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