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[转载]如何在C#中使用C++类(非托管)和C函数

(2014-07-07 15:57:56)
分类: 程序开发
分类: C#开发 混合编程2013-07-07 00:36 1067人阅读 评论(2) 收藏 举报

    由于C#编写的是托管代码,编译生成微软中间语言,而C++代码则编译生成本地机器码(这种C++也有叫做本地C++或者非托管C++,VC6.0就是用于开发非托管C++代码的平台),这两种语言进行混合编程就存在一定困难。比较常用的方法是使用DllImport的方法,这种方法在网上有很多介绍,这里就不详细叙述了。但是用过这种方法的人都知道这种方法对于导出函数还可以但是却没法导出非托管C++类!非常的要命。

    最近我在做一个项目的时候就遇到了需要在C#代码中使用非托管C++类的问题,在对收集到的资料(大部分就来自CSDN)的学习中还真找到了一种方法能够导出非托管C++代码的类给C#调用。现在删繁就简地做个学习总结,也算是为了给遇到相似问题的同道们提供一个参考吧。

     以上已经说过为什么C#想要直接调用非托管C++类很困难。然而,除了C#、非托管C++外,C系列中还存在一种语言(个人看法)叫做托管C++,这种语言语法上和非托管C++几乎一样,但是却和C#一样编译成为微软中间语言,这样托管C++就可以和C#良好地通信,即可以在C#中使用托管C++类。另外,托管C++还有两个及其重要的特性就是:可以调用非托管C++的类和函数!托管C++的程序集可以嵌套非托管C++编译的机器码!好强大的混合体。所以我们的技术路径也就明晰了:C#以托管C++为中介调用非托管C++的类和函数。换句话说也就是用托管C++非托管C++代码做一个外壳包装供C#调用。

 

我们的例子是将一个函数签名为int Add(int a,int b)的C函数和一个非托管C++类class CClassNative导出,最终在C#中使用。

为实现这个目的我们建立一个工程来演示。

一.准备用于导出的类和函数。

首先,建立一个Win32C++工程,项目为“Win32Application(CC++)”,解决方案为“CC++CSharp混合编程演示”。

1)添加Functions.h文件和Functions.cpp文件,在Functions.h中定义方法intAdd(int a,int b);Functions.cpp编写实现Add(int a,int b),代码:

Functions.h文件:

  1. //这里定义用于导出的C函数  
  2. int Add(int a,int b);  

Functions.h文件:

  1. #include "stdafx.h"  
  2. #include "Functions.h"  
  3.   
  4. //这里实现C函数(算术加法)  
  5. int Add(int a,int b)  
  6.  
  7.     return a+b;  
  8.  

2)新建C++非托管CClassNative

ClassNative.h中定义类:

  1. #pragma once  
  2. class CClassNative  
  3.  
  4. public 
  5.     CClassNative(void);  
  6.     ~CClassNative(void);  
  7.   
  8.     int menber;//用于导出的成员  
  9.     int menderFuncSub(int a,int b);//用于导出的成员函数,实现算术减法  
  10. };  

ClassNative.cpp中编写代码:

  1. #include "StdAfx.h"  
  2. #include "ClassNative.h"  
  3.   
  4. CClassNative::CClassNative(void 
  5.  
  6.      //构造  
  7.     menber=1;  
  8.  
  9.   
  10. CClassNative::~CClassNative(void 
  11.  
  12.  
  13.   
  14. //这是非托管C++类实现的算术减法  
  15. int CClassNative::menderFuncSub(int a,int b)  
  16.  
  17.     return a-b;  
  18.  

这样非常简单的非托管C++类和函数就准备好了,现在我们就需要使用托管C++对这些类和函数进行包装了。

二.使用托管C++包装非托管C++类和C函数。

为了使用托管C++,需要改编译选项:单击“Win32Application(C、C++) ”项目,在快捷方式里选“属性”,将“配置属性”->“常规”->“公共语言运行时支持”选择为“公共语言运行时支持(/clr)”。

3)新建类托管类clrClass

clrClass.h文件里定义:

  1. #pragma once  
  2. #include "ClassNative.h"  
  3.   
  4. //这是个托管C++类用于对C++本地代码类和函数等进行封装以在C#中使用  
  5. public ref class clrClass//必须声明为public,否则类在程序集中不可见,关键词ref表示类是一个托管类,将编译为中间语言  
  6.  
  7. public 
  8.     clrClass(void);  
  9.   
  10.     int menber;//这个成员访问非托管类CClassNative的公共成员(事实上只需要包装公共成员和公共成员函数,私有的包装没有意义,也包装不了)  
  11.     int menderFuncSub(int a,int b);//这个成员函数用于包装非托管类CClassNative的公共成员函数  
  12.     int menberFuncAdd(int a,int b));//这成员函数用于包装C函数 int Add(int a,int b)  
  13.   
  14. private 
  15.     CClassNative classNative;//建立一个非托管类实例 (在构造函数中实例化,这里可以理解为是为了在clrClass中“继承”CClassNative的公共成员和方法)  
  16. };  

clrClass.cpp文件里编写:

  1. #include "StdAfx.h"  
  2. #include "clrClass.h"  
  3. #include "Functions.h"  
  4.   
  5. clrClass::clrClass(void 
  6.  
  7.     classNative=new CClassNative();//这里一定注意要创建对象!    
  8.     menber=classNative->menber;//这里是简单举例,最好用属性方法来读写CClassNative类的成员,同C#相似,托管C++中有属性函数,用法请自己查  
  9.  
  10.   
  11. //通过调用非托管类CClassNative的减法函数实现算术减法  
  12. int clrClass:: menderFuncSub(int a,int b)  
  13.  
  14.     return classNative->menderFuncSub(a, b);  
  15.  
  16.   
  17. //通过调用C函数实现算术加法  
  18. int clrClass:: menberFuncAdd(int a,int b)  
  19.  
  20.     return Add(a,b);  
  21.  

这样就实现了clrClass对CClassNative类和C函数int Add(inta,int b)的托管包装。生成的“Win32Application(C、C++).dll”就可以直接在C#中用了。

三.在C#中包装好的本地C++类和C函数。

为了试验效果,我们在这个解决方案里建立了一个C#项目“WindowsFormsApplication(CSharp)”来看看效果。这个项目是一个“Windows窗体应用程序”,目的是调用C函数int Add(inta,int b)进行加法运算,CClassNative的int menderFuncSub(int a,int b)成员函数进行减法运算,界面设计如下。

在项目“WindowsFormsApplication(CSharp)”中的“引用”添加对“Win32Application(C、C++).dll”的引用。

由于C#估计大家都比较熟悉了,其他步骤就省略,只列出创建clrClass类对象和图中两个按钮的事件处理函数,如下:

[csharp] view plaincopy
  1. ///   
  2.  /// 这是使用托管C++对C函数和C++类建立的包装,本质上是一个托管类的对象  
  3.  ///   
  4.  clrClass ClrClass new clrClass();  
  5.  ///   
  6.  /// 加法  
  7.  ///   
  8.  ///   
  9.  ///   
  10.  private void button_aADDb_Click(object sender, EventArgs e)  
  11.   
  12.      int Convert.ToInt32(textBox_a.Text);  
  13.      int Convert.ToInt32(textBox_b.Text);  
  14.      //通过托管C++调用C函数int Add(int a,int b)实现的加法  
  15.      textBox_answer.Text ClrClass.menberFuncAdd(a, b).ToString();  
  16.   
  17.  ///   
  18.  /// 减法  
  19.  ///   
  20.  ///   
  21.  ///   
  22.  private void button_aSUBb_Click(object sender, EventArgs e)  
  23.   
  24.      int Convert.ToInt32(textBox_a.Text);  
  25.      int Convert.ToInt32(textBox_b.Text);  
  26.      //通过托管C++调用C++的CClassNative类函数实现的减法  
  27.      textBox_answer.Text ClrClass.menderFuncSub(a, b).ToString();  
  28.   

这是运行效果:

 

以上只是一个简单的例子,实际上,用托管C++包装的可以是任何本地C++的代码,包括MFC库(这个本人实验过)。

以上示例的开发环境是VS2010,windows版本是windows7旗舰版。

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