C++/CLI

C++/CLI（CLI: Common Language Infrastructure）在計算機語言中是一門由微軟設計，用來代替C++託管擴展（Managed C++，下文使用MC++指代）的語言。這門語言在兼容原有的C++標準的同時，重新簡化了託管代碼擴展的語法，提供了更好的代碼可讀性。和微軟.NET的其他語言一樣，微軟向ECMA提交了C++/CLI的標準化請求，並且被ECMA通過成為正式的標準。C++/CLI現在可以被Visual C++ 2005和更高版本的編譯器支持。C++/CLI的部分特性已經申請了專利。

**語法改變**
C++/CLI是一門獨立的語言（比如新的關鍵字），而不是像C++託管擴展一樣是C++的超集。（C++託管擴展有一些不標準的關鍵字如__gc和__value）。所以，C++/CLI對於這些語法有較大的改變，尤其是去除了一些意義不明確的關鍵字，增加了一些對.NET的特性的語言級別的支持。

**關鍵字**
有歧義的語法，像MC++的不同版本用新的操作符gcnew區分：在C++/CLI，.NET引用類型的創建需要要使用新的關鍵字gcnew，以和本地類型區分開。
C++/CLI增加了新的泛型概念（書寫方式與C++的模板相似，但行為有很大的測試區別）。

**數據類型**

**基本數據類型**

**句柄（Handle）代替了指針**
回到MC++，有兩類指針：用__nogc標識的指針是傳統意義上的C++指針，而用__gc標識的指針為.NET中的引用。但在C++/CLI裡，唯一的指針就是傳統意義上的C++指針，而.NET引用類型使用一個“句柄”來獲取，使用新的語法“類名^”代替了MC++的“類名*”。新的句法使得託管和非託管代碼混合開發更加方便；它指明瞭對象將會被垃圾回收器自動銷燬還是手動銷燬。
範例代碼：
// C++託管擴展
#using 
using namespace System::Collections;
__gc class referencetype
{
protected:
String* stringVar;
int intArr __gc;
ArrayList* doubleList;
public:
referencetype(String* str，int* pointer，int number) // 哪個是託管的?
{
doubleList = new ArrayList();
System::Console::WriteLine(str->Trim() + number.ToString());
}
};
// C++/CLI
#using 
using namespace System::Collections::Generic;
ref class referencetype
{
protected:
String^ stringVar;
array intArr;
List^ doubleList;
public:
referencetype(String^ str，int* pointer，int number) // 不會再分不清了吧?
{
doubleList = gcnew List();
System::Console::WriteLine(str->Trim() + number);
}
};

**託管類型的定義**
在CLR中，託管類型是分為引用類型（class）和值類型（struct）的，在C++/CLI中的分別定義方式如下：
引用類型：
public ref class MyClass
{
};
值類型：
public value class MyClass
{
}; 

**數組**
數組現在需要用cli名字空間內的array類聲明，語法和STL的vector類似。
C++/CLI中新增了array ^的方式定義數組。
array ^a = gcnew array(100) { 1, 2, 3 };
或者使用它的完整版：
cli::array ^a = gcnew cli::array {1, 2, 3}; 

**System::String**
#include 
using namespace std;
using namespace System;
using namespace System::Runtime::InteropServices;
string cast_to_string(String^ str)
{
IntPtr ip = Marshal::StringToHGlobalAnsi(str);
const char* ch = static_cast(ip.ToPointer());
string stdStr = ch;
Marshal::FreeHGlobal(ip);
return stdStr;
}

**不定參數**
對於C#中的不定參數的語法：
void foo(params string args)
在C++/CLI中對應的版本為：
void foo(... array^ args) 

**跟蹤引用（Tracking reference）**
C++/CLI裡的一個“跟蹤引用”也是一個控制代碼，但它是傳地址而不是傳值。等同於在C#中加了“ref”關鍵字，或Visual Basic .NET的“ByRef”。C++/CLI使用“^%”語法來定義一個跟蹤引用。與傳統C++中的“*&”語法相似。
下面的示例了“跟蹤引用”的使用。如果把“^%”改成“^”（也就是使用普通的句柄），10個字符串將不會被修改，而只會生成那些字符串的副本，這些都是因為那些引用已經不是傳地址而是傳值。
int main()
{
array^ arr = gcnew array(10);
int i = 0;

for each(String^% s in arr)
s = gcnew String(i++.ToString());

return 0;
}
上面的代碼示例了用戶如何用C++/CLI做一些其他.NET語言不能做的事情，比如C#就不允許在foreach循環中這樣做。例如foreach(ref string s in arr)在C#中是非法的。

**析構(Finalizer/Destructor)**
C++/CLI的另一個變化就是使用“!類名（）”來聲明一個託管類型的“析構方法”（在垃圾回收器回收對象之前的不確定的時間由CLR調用），而原來的“~類名（）”是用來定義“傳統的析構函數”（能被用戶自己調用）。另外，下面的例子說明了如何在C++/CLI中託管對象如何自動調用“傳統析構函數”。
在一個典型的.NET程序中（例如直接使用CLI）編程，可以由用戶自己調用的“解構方法”是用實現IDisposable接口，通過編寫Dispose方法來實現顯式釋放資源；而不確定的“解構方法”是通過重載Finalize函數來實現的。
// C++/CLI
ref class MyClass // :IDisposable (編譯器自動實現IDisposable接口)
{
public:
MyClass();  // 建構函數
~MyClass(); // (確定的) 析構函數 (編譯器使用IDisposable.Dispose來實現)
protected:

MyClass(); // 解構方法 (不確定的) (編譯器通過重載virtual void Finalize來實現) 
public:
static void Test()
{
MyClass _auto; // 這不是個控制代碼，它將調用MyClass的默認建構函數
// 使用_auto對象 
// 函數返回前自動調用_auto的析構函數(IDisposable.Dispose，由~MyClass()定義)來釋放資源 
// 以上代碼等效於:  
MyClass^ user = gcnew MyClass(); 
try  {  /* 使用_auto對象 */ } 
finally  {  delete user; /* 由編譯器調用_auto.Dispose() */ } 
}
};
// C#
class MyClass : IDisposable
{
public MyClass() {} // 構造函數
~MyClass() {} // 析構方法 (不確定的) (編譯器通過重載virtual void Finalize來實現)，與C++/CLI的!MyClass()等效
public void Dispose() {} // Dispose方法 
public static void Test()
{
using(MyClass auto = new MyClass())  
{ /* 使用auto對象 */ }
// 因為使用了using句法，編譯器自動調用auto.Dispose() 
// 以上代碼等效於: 
MyClass user = new MyClass();
try { /* 使用user對象 */ }
finally { user.Dispose(); }
}
}

**引用和參考**

**外部鏈接**
 ECMA C++/CLI標準