编程：C++/CLI实战——HELLO

    什么是C++/CLI?

　　C++/CLI描绘的是一种多元组合，此处的 C++ 当然是指 Bjarne Stroustrup 在 Bell 实验室发明的C++编程语言。它支持速度和执行 文件的大小都得到优化的静态对象模型。但除了堆内存分配以外，它不支持运行时程序对对象的更改。

    它允许对底层机器进行无限制的访问，但对于正在运行的程序中的活动类型、以及相关的程序基础构造，它的访问能力却非常有限、或者根本就不可能。我在微软的同事 Herb Sutter，也是C++/CLI的主架构师，认为C++是一个混凝土语言。

　　“CLI”即公共语言基础结构（Common Language InfrastrUCture），这是一个支持动态组件编程模型的多层架构。在许多方面，它所表示的对象模型和C++的完全相反。它是一个运行时软件层 ，一个虚拟执行系统，运行在应用程序和底层操作系统之间。对底层机器的访问受到相当严格的限制。支持对运行中程序的活动类型以及关联程序的基础构造 进行存取——发现和建构。斜线“/”表示 C++ 和 CLI 之间的一种绑定（binding），有关这种绑定的细节构成本专栏的常规主题。

　　所以，对于“什么是C++/CLI？”这个问题第一个最近似的答案是：它是静态C++对象模型到动态CLI组件对象模型的一种绑定， 简言之，它就是你如何用C++进行.NET编程，而不是用C#或Visual Basic.NET。象C#和CLI自己一样，C++/CLI正在经历 ECMA（欧洲计算机制造商协会） 标准化并最终要经历ISO标准认证。

　　公共语言运行时（CLR）是微软版的CLI，专门用于 Windows 操作系统，同样，Visual C++ 2005是C++/CLI 的实现。

　　第二个近似答案是：我觉得C++/CLI在C++内集成.NET编程模型与以前贝尔实验室在当时的C++中用模板集成泛型编程一样有异曲同工之处。两种情况中，你在现有C++代码库上的投资以及你现有的C++专业技术都得到保护。这是C++/CLI设计的一个基本 要求。

　　学习C++/CLI

　　一种C++/CLI语言的设计有三个层面，这三个层面也适用于所有语言：语言层语法到公共类型系统（CTS） 的映射；选择为程序员直接操作而公开的底层CLI基本组织结构 的详细程度；以及选择要提供的超越CLI直接支持的附加功能。

　　第一个层面是所有CLI语言在很大程度上都共有的，第二个层面和第三层面是某一CLI语言区别于其它语言的地方。根据所要解决的问题，你可以选择某一 种语言，也可以将多种CLI语言结合起来。学习C++/CLI语言需要掌握这三个设计层面。

　　怎样将C++/CLI 映射到CTS？

　　了解底层CTS 对学习C++/CLI非常有帮助，它主要包括三个常规类类型：

　　多态引用类型，其用于所有的类继承；

　　非多态值类型，其用于实现需要运行时效率的具体类型，如数字类型；

　　抽象接口类型，其用于定义一个实现该接口的一组引用类型或值类型共同使用的公共操作集；

　　在设计方面，虽然CTS到一组内置的语言类型的映射对于所有CLI语言来说都是共同的，当然，每一种CLI语言的语法各不相同。例如，在C#中，我们可以 这样来定义一个抽象基类 Shape，从这个类派生特定的几何模型对象。

　　

　　abstract class Shape { ... } // C#

　　而在C++/CLI中，可以象下面这样写，以表示完全相同的底层引用类型：

　　

　　ref class Shape abstract { ... }; // C++/CLI

　　在底层 IL（中间语言）中，以上两种声明以完全相同的方式表示。同样，在C#中，我们可以用下面的代码来定义一个具体的 Point2D 类 ：

　　

　　struct Point2D { ... } // C#

　　而在C++/CLI中写成：

　　

　　value class Point2D { ... }; // C++/CLI

　　借助 C++/CLI 支持的类类型家族表现了一种本机方式的 CTS 集成。它确定了你的语法选择，例如：

　　

　　class native {};

　　value class V {};

　　ref class R {};

　　interface class I {};

　　CTS 也支持枚举类类型，其行为方式与本机枚举稍微有些区别，C++/CLI对二者都提供支持：

　　

　　enum native { fail, pass };

　　enum class CLIEnum : char { fail, pass};

　　同样，CTS支持其自己的数组类型，其行为也与本机数组类型有一定差别，微软同样对二者提供支持：

　　

　　int native[] = { 1,1,2,3,5,8 };

　　array＜int＞^ managed = { 1,1,2,3,5,8 };

　　那种认为任何一种 CLI 语言比另一种语言更接近或几乎就是到底层CLI的映射是不精确的。相反，每一种CLI语言都只是表达了自己对底层CLI对象模型的一种 见解。在下一节你将更清楚地看到这一点。