C++/CLI的泛型

最新推荐文章于 2025-03-12 14:07:36 发布

UU_Yang

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分类专栏： C++/CLI

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C++/CLI新增的泛型机制类似于本地C++中的模板，但是又区别于模板，主要表现在新的泛型机制是运行时泛型，可以避免编译时泛型的代码膨胀。

以下内容摘自：http://blog.youkuaiyun.com/luqinghua/article/details/1551418

C++/CLI 支持两大泛型机制，三种泛型应用

（ 1 ）编译时机制 ---- ISO-C++ 模版

---- 编译时实例化

---- 基于签名的隐式约束

（ 2 ）运行时泛型 ---- CLI 泛型

---- 运行时实例化

---- 基于“基类 + 接口”的显式约束。

应用：

（1）在 ISO-C++ 本地类型上应用模板（编译时泛型）

（2）在 CLI 托管类型上应用模板（编译时泛型）

（3）在 CLI 托管类型上应用 CLI 泛型。

（4） C++/CLI 所支持的泛型程序库

（1）标准模板库 STL

（2） CLI 标准模板库 STL.NET

（3） CLI 泛型库 System::Collections::Generic

eg:

generic <typename T>

public ref class Stack

{

public: T tem;

T Pop()

{

return tem;

}

String^ GetStr()

{

// 用追踪句柄来调用函数成员

return tem->ToString();

}

void Push(T t)

{}

int Size()

{

return 0;

};

public: void TestEvery()

{

Stack<System::String^>^ sta = gcnew Stack<System::String^>();

}

CLI 泛型机制：

第一轮编译时，编译器只为 Stack<T> 类型产生泛型版的 IL 代码与元数据 ---- 并进行泛型类型的实例化， T 在中间只充当占位符。

JIT 编译时，当 JIT 编译器第一次遇到 Stack<System::String^> 时，将 String^ 替换“泛型版” IL 代码与元数据中的 T---- 进行泛型类型的实例化。

CLI 为所有类型参数为 ref class 的泛型类型产生同一份代码，但是如果参数类型为 value class ，针对每一个不同的 value class ， CLI 将产生一份独立的代码。

CLI 泛型机制特点：

（1）由于 CLI 泛型的实例化会推迟到 JIT 编译阶段进行，因此未经实例化的泛型类型会存在于编译生成的程序集中，成为一个类型实体。

（2）如果实例化泛型类型的参数相同，那么 JIT 编译器会重复使用该类型，因此 CLI 泛型可以避免 C++ 模板可能导致的代码膨胀问题。

（3） CLI 泛型类型携带有丰富的元数据，因此可以通过反射来获取程序集中的泛型类型的相关信息。

CLI 泛型适用于四种对象：

（1） CLI 托管类型（包括引用类型和值类型）

（2） CLI 接口类型

（3） CLI 委托类型

（4）函数（成员函数，全局函数）

CLI 不适用于：

（1） ISO-C++ 本地类型 ---- 本地类型没有 CLI 泛型的条件：元数据的信息

（2） CLI 属性，事件，索引器，操作符

A. CLI 泛型接口：

generic <typename Item>

public interface class IList

{

void ListCount();

};

generic <typename Item>

ref class MyList : public IList<Item>

{

public: virtual void ListCount()

{

Console::WriteLine("Call interface method !");

}

};

B. CLI 泛型委托：

//delegate

generic <typename type>

public delegate void MyDelegate(type ty);

public ref struct MyDeleClass

{

public ref class DeleClass

{

public: static void GetInt(int i)

{

Console::WriteLine("i is ");

}

public: void UserDele()

{

MyDelegate<int>^ dele = gcnew MyDelegate<int>(&DeleClass::GetInt);

dele(200);

}

};

C. CLI 泛型函数：

ref class Megedata

{

generic <typename T>

void ControType(T t)

{

}

};

调用泛型函数：

Megedata^ mana = gcnew Megedata();

mana->ControType<int>(2);

泛型约束

（1）类型参数约束：

A ． CLI 泛型采用“基类 + 接口”的方式来实现对类型参数的“显式约束”。

B ． CLI 泛型不支持 ISO-C++ 模板所使用的基于“签名”的“隐式约束”。

C ．虽然获得了编译时类型安全和相关代码清晰，但却丧失了很多灵活性（无法使用静态函数，操作符、字符、内嵌类型等）

（ 2 ）结束代码示例

generic <typename T>

ref class MyCollect

{

T t;

public void Add()

{};

};

T 实现 IComparable 接口

CLI 泛型与 C++ 模板：

两个根本性的区别：

（1） C++ 模板为编译时实例化， CLI 泛型为运行时实例化

（2） C++ 模板为基于“签名”的隐式约束， CLI 泛型为基于“基类 + 接口”的显式约束。

CLI 泛型不支持如下 C++ 模板中的机制：

（1）非参数类型

（2）缺省参数值

（3）模板的模板参数

（4）模板特化及部分特化。

A ．非参数类型

template <class type,int size>

public ref class StackInfor

{

array <type>^ m_stack;

int top;

public : StackInfor() : top(0)

{

m_stack = gcnew array<type>(size);

}

};

// 调用 StackInfor

StackInfor<int,100>^ stack = gcnew StackInfor<int,100>();

B ．缺省参数值

template <class type,int size = 256 >

public ref class StackInfor

{

array <type>^ m_stack;

int top;

public : StackInfor() : top(0)

{

m_stack = gcnew array<type>(size);

}

};

// 调用 StackInfor

StackInfor<int>^ stack = gcnew StackInfor<int>();

StackInfor<int ， 100 >^ stack = gcnew StackInfor<int ， 100 >();

C ．模板的模板参数

template <template<class T>class TT,class t>

ref class MyClass

{

TT<t> m_data;

};

template <class t>

public ref class Apple

{};

ref class Use

{

public : void Test()

{

MyClass<Apple,int> ^m_clas = gcnew MyClass<Apple,int>();

}

};

D ．模板的局部特化

//-----------

template <long B,long E>

ref struct Power

{

literal long value = B * Power<B,E-1>::value;

};

template <long B>

ref struct Power<B,0>

{

literal long value = 1;

};

// 调用

Console::Write(Power<2,10>::value);

另一篇参考： http://blog.youkuaiyun.com/anenyang/article/details/7035507

官方知识库：http://technet.microsoft.com/zh-cn/interopmigration/8z2kbc1y