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C++ Programmer's Cookbook

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CLI中native的string和System::String轉(zhuǎn)化


一 實(shí)例 (代碼下載 http://www.shnenglu.com/Files/mzty/SystemStringAndNativeString.rar
nativeclass.h
#pragma once 

#include 
<string>
#include 
<iostream>

class NativeClass
{
public:
    NativeClass(std::wstring name);
    
void PrintSelf();

private:
    std::wstring m_strName;
}
;
nativeclass.cpp
#include "stdafx.h"
#include 
"NativeClass.h"

NativeClass::NativeClass(std::wstring name)
{
    m_strName 
= name;
}

void NativeClass::PrintSelf()
{
    std::wcout 
<< "NativeClass: " << m_strName << std::endl;
}

refclass.h
#pragma once 

public ref class RefClass
{
public:
    RefClass(System::String
^ name);
    
void PrintSelf();

private:
    System::String
^ m_strName;
}
;
refclass.cpp
#include "stdafx.h"
#include 
"RefClass.h"

RefClass::RefClass(System::String
^ name)
{
    m_strName 
= name;
}

void RefClass::PrintSelf()
{
    System::Console::WriteLine(
"RefClass {0}", m_strName);
}

調(diào)用代碼:
// SystemStringAndNativeString.cpp : main project file.

#include 
"stdafx.h"
#include 
"NativeClass.h"
#include 
"RefClass.h"

#include 
<windows.h>
#include 
<vcclr.h>

using namespace System;

int main(array<System::String ^> ^args)
{
    std::wstring nativeName 
= L"NativeName";
    String
^ refName = gcnew String("refName");

    NativeClass nativeClass(nativeName);
    nativeClass.PrintSelf();
    pin_ptr
<const wchar_t> tempNativePointer = PtrToStringChars(refName);
    NativeClass nativeClass2(tempNativePointer);
    nativeClass2.PrintSelf();

    RefClass
^ refClass = gcnew RefClass(refName);
    refClass
->PrintSelf();
    String
^ tempRefName = gcnew String(nativeName.c_str());
    RefClass
^ refClass2 = gcnew RefClass(tempRefName);
    refClass2
->PrintSelf();

    
return 0;
}


二 參考 http://www.cnblogs.com/tallman/archive/2007/07/25/831247.html

轉(zhuǎn)向.NET后,手頭上往往仍有舊的模塊要重用。也許這些模塊是Delphi寫的,也許是C/C++寫的,或者是其它編程語(yǔ)言……為了能把它們移植到.NET下,或者是在.NET中調(diào)用,To be or not to be, that is a question。
  在這里,我筆記了幾個(gè)在工作中遇到的幾個(gè)場(chǎng)景。不過(guò),這里不包括完全使用C#來(lái)重寫原來(lái)用C++編寫的程序這種變態(tài)的需求。當(dāng)你被要求做這種事的時(shí)候,請(qǐng)三思而后行……這簡(jiǎn)直是種非人的折磨。

場(chǎng)景一:在.NET中調(diào)用WindowsAPI或DLL。

  這是比較普遍的需求。一般來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用,大可直接用C#/VB.NET,經(jīng)過(guò)DllImport屬性包裝出函數(shù)來(lái)調(diào)用。如:
[DllImport("KERNEL32.DLL", EntryPoint="MoveFileW",  SetLastError=true,
CharSet
=CharSet.Unicode, ExactSpelling=true,
CallingConvention
=CallingConvention.StdCall)]
public static extern bool MoveFile(String src, String dst);

由于WindowsAPI用到的人實(shí)在是多,因此有一個(gè)專門的wiki站點(diǎn),收集這方面的資料:http://www.pinvoke.net/,對(duì)于常用的函數(shù)甚至有完整的應(yīng)用例子和幫助。當(dāng)然,如果你有相應(yīng)的資料和例子,你也可以貢獻(xiàn)你的力量,給其它人幫助。

   場(chǎng)景二:用托管C++包裝現(xiàn)有的DLL,供C#調(diào)用

  當(dāng)函數(shù)的參數(shù)或返回值比較復(fù)雜,或函數(shù)比較多的時(shí)候,這種方法對(duì)與人來(lái)說(shuō),實(shí)在是一個(gè)折磨。常常這些接口和定義就要用掉幾千行的代碼,而且還不能保證是正確的。這些錯(cuò)誤往往在運(yùn)行時(shí)才能顯現(xiàn)出來(lái),甚至有些錯(cuò)誤會(huì)引起內(nèi)存泄漏,或其它更為隱蔽的錯(cuò)誤。
  在這種情況下,使用C++/Managed代碼來(lái)包裝,就成了最合理的選擇。因?yàn)橥泄蹸++代碼可以直接引用原有的頭文件,直接調(diào)用非托管函數(shù),而不需要聲明。這樣,既減少了工作量,又避免引入錯(cuò)誤。缺點(diǎn)是,這種方法會(huì)增加一個(gè)DLL。要注意的是托管字符串和非托管字符串是有區(qū)別的,并需要轉(zhuǎn)換(特別要注意的Unicode字符串和多字節(jié)字符串的轉(zhuǎn)換)。

  仍以MoveFile為例吧,這樣比較簡(jiǎn)單:
#include <windows.h>
#include 
<vcclr.h>

using namespace System;

namespace wrapper
{
    
public ref class ApiWrapper {
    
public:
        
bool static MoveFile(String ^ lpExistingFileName, String ^ lpNewFileName )
        
{
            pin_ptr
<const wchar_t> src = PtrToStringChars(lpExistingFileName);
            pin_ptr
<const wchar_t> dst = PtrToStringChars(lpNewFileName);
            
return ::MoveFile(src, dst);
        }

    }
;
}

然后在C#中,引用上面代碼生成的DLL文件,就可以直接調(diào)用了:
wrapper.ApiWrapper.MoveFile(@"c:\debug.log"@"c:\debug.txt");
假如原有的代碼是基于COM的,那么太好了,VisualStudio等IDE會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)用于包裝的dll,供你調(diào)用。當(dāng)然因特殊需要而手工編碼的是另一回事。

  場(chǎng)景三:現(xiàn)有C++原代碼,包裝后供C#調(diào)用。

  C++的原代碼,實(shí)際上可以直接編譯成托管代碼。MFC也好ATL也好……這樣看起來(lái)在.NET中最強(qiáng)大的編程語(yǔ)言就是C++了:它不僅可以編寫托管程序,甚至可以將標(biāo)準(zhǔn)C++的代碼也編譯成托管程序!其實(shí)VC++最強(qiáng)大的地方不止如此,它還在于能夠編寫混合了托管和非托管的代碼的程序!!!這樣最大的好處不僅可以將關(guān)鍵代碼直接編譯成非托管的代碼,還可以避免被反編譯。
  
  假設(shè)現(xiàn)有C++代碼如下:
class UnmanagedClass {
public:
    LPCWSTR GetPropertyA() 
return L"Hello!"; }
    
void MethodB( LPCWSTR ) {}
}
;


我們只要再增加一個(gè)包裝類到工程文件中:
namespace wrapper
{
    
public ref class ManagedClass {
    
public:
        
// Allocate the native object on the C++ Heap via a constructor
        ManagedClass() : m_Impl( new UnmanagedClass ) {}

        
// Deallocate the native object on a destructor
        ~ManagedClass() {
            delete m_Impl;
        }


    
protected:
        
// Deallocate the native object on the finalizer just in case no destructor is called
        !ManagedClass() {
            delete m_Impl;
        }


    
public:
        property String 
^  get_PropertyA {
            String 
^ get() {
                
return gcnew String( m_Impl->GetPropertyA());
            }

        }


        
void MethodB( String ^ theString ) {
            pin_ptr
<const WCHAR> str = PtrToStringChars(theString);
            m_Impl
->MethodB(str);
        }


    
private:
        UnmanagedClass 
* m_Impl;
    }
;
}

然后,改變編譯選項(xiàng)為“使用公共語(yǔ)言擴(kuò)展 /clr”就可以了。這樣,我們把代碼編譯成DLL文件就可以供.NET其它語(yǔ)言調(diào)用了。
  最后,C#中可以象如下的代碼一樣調(diào)用C++類了:
ManagedClass mc = new ManagedClass();
mc.MethoB(
"Hello");
string s = mc.get_PropertyA;

 

場(chǎng)景四:如何在托管C++代碼中混合托管和非托管代碼

  很簡(jiǎn)單,只要從#pragma unmanaged編譯指示開(kāi)始的程序,一率編譯成非托管代碼;要想恢復(fù)成托管代碼,只要使用#pragma managed就可以了。如:

#pragma unmanaged

#include 
<iostream>
using namespace std;

template
<typename T>
void f(T t){
    cout 
<< t << endl;
}


#pragma managed

using namespace System;

void m(String ^ s){
    Console::WriteLine(s);
}


void main(){
    f(
"Hello");
    m(
"World");
}


生成exe文件后,用反編譯程序查看 f 函數(shù):

 

[PreserveSig, MethodImpl(MethodImplOptions.Unmanaged, MethodCodeType=MethodCodeType.Native), SuppressUnmanagedCodeSecurity]
public static unsafe void modopt(CallConvCdecl) f<char const *>(sbyte modopt(IsSignUnspecifiedByte) modopt(IsConst)*);

看不到源碼,而方法屬性標(biāo)記為Unmanaged。
  如果沒(méi)有加上#pragma unmanaged,反編譯得到的 f 函數(shù)為:
internal static unsafe void modopt(CallConvCdecl) f<char const *>(sbyte modopt(IsSignUnspecifiedByte) modopt(IsConst)* t)
{
      std.basic_ostream
<char,std::char_traits<char> >.<<(std.operator<<<struct std::char_traits<char> >(*((basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced)*&__imp_std.cout), t), (basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced) modopt(CallConvCdecl) *(basic_ostream<char,std::char_traits<char> >* modopt(IsImplicitlyDereferenced))) __unep@?endl@std@@$$FYAAAV?$basic_ostream@DU?$char_traits@D@std@@@1@AAV21@@Z);
}

其中的函數(shù)內(nèi)容一目了然。如果你的函數(shù)沒(méi)有調(diào)用operator等不好理解的類庫(kù),那么反編譯出來(lái)的代碼簡(jiǎn)直和源碼沒(méi)差別。 

  開(kāi)心一刻:我只會(huì)C++不懂.NET不懂C#,怎么編寫.NET程序?

  很簡(jiǎn)單,你照樣用你的C++寫你的程序,然后測(cè)試沒(méi)有錯(cuò)誤后,將編譯選項(xiàng)改為/clr,好了,Rebuild,你的程序現(xiàn)在是.NET了。

  惡搞:“我想問(wèn)一下,在能將現(xiàn)有的C++代碼直接進(jìn)行封裝,被C#進(jìn)行調(diào)用,而不是去調(diào)用DLL,也就是不生成DLL,就在C#下能直接調(diào)用VC的工程源文件不?”

  我想,提問(wèn)的人是不是指,現(xiàn)有c++源碼,但不想費(fèi)勁去轉(zhuǎn)換成C#源碼,但又想能與C#一起編譯。
  于是我就給了一個(gè)極其變態(tài)的方法,不過(guò),個(gè)人是不建議使用這種變態(tài)的方法啊。方法如下:
  1 先將C++源碼,改用CLR編譯選項(xiàng),編譯成.NET的Assembly(DLL文件)。
  2 然后用reflector等反編譯軟件,反編譯成C#代碼,并導(dǎo)出(reflector有專門的導(dǎo)出插件)。
  3 將導(dǎo)出的C#代碼,添加上新寫的C#代碼一起編譯。
  
  這種方法生成的代碼很是恐怖,強(qiáng)烈建議不要把C++源碼就這么丟了,否則后果自負(fù)。


 

posted on 2008-03-12 16:47 夢(mèng)在天涯 閱讀(8428) 評(píng)論(4)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Manage c++ /CLI

評(píng)論

# re: CLI中native的string和System::String轉(zhuǎn)化 2008-03-20 00:28 七星重劍

呵呵,這個(gè)當(dāng)年我也整過(guò),不過(guò)是項(xiàng)目經(jīng)理搞定的  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: CLI中native的string和System::String轉(zhuǎn)化 2008-05-04 11:26 陳梓瀚(vczh)

無(wú)論如何還是要建立一個(gè)c++/cli工程,然后原來(lái)的部分使用#pragma unmanaged編譯,然后再用c++/cli加一個(gè)殼。c#的工程引用這個(gè)工程就行了。不過(guò)還是做成dll好。

至于他們的互相轉(zhuǎn)換我是這樣做的:
System::String^ ConvertString(const freescript::FsString& Source)
{
return gcnew System::String(Source.w_str());
}

freescript::FsString ConvertString(System::String^ Source)
{
System::IntPtr Pointer=System::Runtime::InteropServices::Marshal::StringToCoTaskMemUni(Source);
wchar_t* Buffer=(wchar_t*)(void*)(Pointer);
freescript::FsString Result=Buffer;
System::Runtime::InteropServices::Marshal::FreeCoTaskMem(Pointer);
return Result;
}  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: CLI中native的string和System::String轉(zhuǎn)化 2008-07-17 14:33 夢(mèng)在天涯

// convert_system_string.cpp
// compile with: /clr
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
using namespace System;

void MarshalString ( String ^ s, string& os ) {
using namespace Runtime::InteropServices;
const char* chars =
(const char*)(Marshal::StringToHGlobalAnsi(s)).ToPointer();
os = chars;
Marshal::FreeHGlobal(IntPtr((void*)chars));
}

void MarshalString ( String ^ s, wstring& os ) {
using namespace Runtime::InteropServices;
const wchar_t* chars =
(const wchar_t*)(Marshal::StringToHGlobalUni(s)).ToPointer();
os = chars;
Marshal::FreeHGlobal(IntPtr((void*)chars));
}

int main() {
string a = "test";
wstring b = L"test2";
String ^ c = gcnew String("abcd");

cout << a << endl;
MarshalString(c, a);
c = "efgh";
MarshalString(c, b);
cout << a << endl;
wcout << b << endl;
}  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: CLI中native的string和System::String轉(zhuǎn)化 2008-07-17 14:34 夢(mèng)在天涯

// convert_string_to_wchar.cpp
// compile with: /clr
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < vcclr.h >

using namespace System;

int main() {
String ^str = "Hello";

// Pin memory so GC can't move it while native function is called
pin_ptr<const wchar_t> wch = PtrToStringChars(str);
printf_s("%S\n", wch);

// Conversion to char* :
// Can just convert wchar_t* to char* using one of the
// conversion functions such as:
// WideCharToMultiByte()
// wcstombs_s()
// ... etc
size_t convertedChars = 0;
size_t sizeInBytes = ((str->Length + 1) * 2);
errno_t err = 0;
char *ch = (char *)malloc(sizeInBytes);

err = wcstombs_s(&convertedChars,
ch, sizeInBytes,
wch, sizeInBytes);
if (err != 0)
printf_s("wcstombs_s failed!\n");

printf_s("%s\n", ch);
}  回復(fù)  更多評(píng)論   

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