1.前言
上一篇博文中提到过C++/CLI典型使用场景之一是为native C++编写的算法封装接口，进而在C#项目中调用。一种典型的应用是作为Wrapper封装层来封装C++库的类和接口、做C++/C#类型的转换，然后在C#应用程序中调用，开发便捷易用的应用程序。
C++/CLI编程知识点小记_c++cli-CSDN博客文章浏览阅读1.5k次，点赞15次，收藏17次。本篇博文并非详细的C++/CLI教程，仅是博主就学习和实践总结的部分知识点记录。第一次接触C++/CLI是2017年了，用C++编写底层库，C++/CLI编写wrapper层，在C#项目中进行调用，开发应用。_c++clihttps://blog.csdn.net/baidu_38621657/article/details/142326652 C++类中经常包含字段定义，当字段为基本类型时，CLI封装类以属性（property）方式为C++类字段成员封装相对比较简单，但当字段为STL容器类型时，字段封装就比较复杂一点，其实也不算复杂，只是需要考虑一些关键点。
2.内容
CLI封装的ref class本质上是.NET框架中实现的，尽管可以使用C++/C#混合编程，可以使用native C++和managed C++，这就需要考虑一个关键点：
关键点1：
property属性get返回的字段一般可以被修改其本身的值（如其成员字段）；
ref class本质上是.NET框架下的类，其遵循.NET对象管理和回收机制，包括引用类型传递和管理；
2.1基本类型
一般来说基本类型（int、float、double、array等）可以用property封装，以方便的控制和处理对应字段的读写，可参考：How to: Use Properties in C++/CLI | Microsoft LearnLearn more about: How to: Use Properties in C++/CLI
https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/dotnet/how-to-use-properties-in-cpp-cli?view=msvc-170
2.2 非基本类型
如果字段是非基本类型（如STL或自定义类型等），使用property封装时就要慎重了，这时要分情况处理。
2.2.1 CLI类（ref class）AWrapper是对C++类A的封装
如果CLI类（ref class）AWrapper是对C++类A的封装，其包含一个类型为A*的成员字段，封装了A类型的字段和成员函数，这时候建议不要使用property对A类型字段进行封装，因为很难满足上述关键点1的要求，如下述代码：
public ref class LineWrapper
{
public:
LineWrapper()
{
mImpl = new Line();
}
LineWrapper(const LineWrapper% other)
{
mImpl = new Line(*other.mImpl);
}
LineWrapper(const Line* impl)
{
mImpl = new Line(*impl);
}
LineWrapper(Vector3Wrapperf^ pt0, Vector3Wrapperf^ pt1)
{
mImpl = new Line();
mImpl->pt0 = *pt0->GetImplPtr();
mImpl->pt1 = *pt1->GetImplPtr();
}
~LineWrapper()
{
delete mImpl;
}
property Vector3Wrapperf^ Pt0
{
Vector3Wrapperf^ get()
{
Vector3f pt = mImpl->pt0;
return gcnew Vector3Wrapperf(pt.X, pt.Y, pt.Z);
};
void set(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt0.X = pt->X;
mImpl->pt0.Y = pt->Y;
mImpl->pt0.Z = pt->Z;
};
}
property Vector3Wrapperf^ Pt1
{
Vector3Wrapperf^ get()
{
Vector3f pt = mImpl->pt1;
return gcnew Vector3Wrapperf(pt.X, pt.Y, pt.Z);
};
void set(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt1.X = pt->X;
mImpl->pt1.Y = pt->Y;
mImpl->pt1.Z = pt->Z;
};
}
void SetImplPtr(Line* ptr)
{
delete mImpl;
mImpl = ptr;
}
Line* GetImplPtr()
{
return mImpl;
}
private:
Line* mImpl;
};当我们在C#项目中写下如下代码时回发生什么行为？
var line = new LineWrapper();
line.Pt0 = new Vector3Wrapperf(100.0f,0.0f,0.0f); //和预期行为一致
line.Pt0.X = 200.0f; //和预期行为不一致！并没有成功赋值。原因：调用property Pt0 get返回gcnew 新对象，对新对象的X进行了赋值，并没有对line.Pt0的X进行赋值第3行和预期行为不一致！并没有成功赋值。原因：调用property Pt0 get返回gcnew 新对象，对新对象的X进行了赋值，并没有对line.Pt0的X进行赋值。
如果我们尝试在ref class LineWrapper中添加成员字段Vector3Wrapperf^ mPt0，并且让类型为Vector3f的（ref class LineWrapper也是对C++类Vector3f的封装，实现手法和上述类似）mPt0->mImpl指向mImpl->pt0，这个问题会解决吗？
public ref class LineWrapper
{
public:
LineWrapper()
{
mImpl = new Line();
InitPt0();
InitPt1();
}
LineWrapper(const LineWrapper% other)
{
mImpl = new Line(*other.mImpl);
InitPt0();
InitPt1();
}
LineWrapper(const Line* impl)
{
mImpl = new Line(*impl);
InitPt0();
InitPt1();
}
LineWrapper(Vector3Wrapperf^ pt0, Vector3Wrapperf^ pt1)
{
mImpl = new Line();
mImpl->pt0 = *pt0->GetImplPtr();
mImpl->pt1 = *pt1->GetImplPtr();
InitPt0();
InitPt1();
}
~LineWrapper()
{
delete mImpl;
}
property Vector3Wrapperf^ Pt0
{
Vector3Wrapperf^ get()
{
return mPt0;
};
void set(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt0.X = pt->X;
mImpl->pt0.Y = pt->Y;
mImpl->pt0.Z = pt->Z;
};
}
property Vector3Wrapperf^ Pt1
{
Vector3Wrapperf^ get()
{
return mPt1;
};
void set(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt1.X = pt->X;
mImpl->pt1.Y = pt->Y;
mImpl->pt1.Z = pt->Z;
};
}
void SetImplPtr(Line* ptr)
{
delete mImpl;
mImpl = ptr;
}
Line* GetImplPtr()
{
return mImpl;
}
private:
void InitPt0()
{
mPt0 = gcnew Vector3Wrapperf();
mPt0->setImplPtr(&mImpl->pt0);
}
void InitPt1()
{
mPt1 = gcnew Vector3Wrapperf();
mPt1->setImplPtr(&mImpl->pt1);
}
private:
Line* mImpl;
Vector3Wrapperf^ mPt0; //保证mPt0内的类型为Vector3f的mImpl指针始终指向mImpl->pt0
Vector3Wrapperf^ mPt1; //同上
};这样处理会解决部分问题，如上述第3行代码按预期行为执行，但如果property类型为List<Vector3Wrapperf^>^时，上述就会有新问题：
var test = new LineWrapper(new Vector3Wrapperf(-100.0f, -100.0f, -100.0f), new Vector3Wrapperf(100.0f, -100.0f, -100.0f)); face.OuterLoop.LstLine[0] = test; //没有按预期执行！调用property LstLine get，返回gcnew List<LineWrapper>，处理后并没有对face.OuterLoop.LstLine中位序为0的line进行赋值！ face.OuterLoop.LstLine[0].Pt0.Z = 200.0f; //按预期执行
此外由于mPt0是托管对象，在LineWrapper被释放时，会执行delete mImpl;同时可能其他类型为Vector3Wrapperf的C#对象b可能指向和LineWrapper中的mPt0，这时就可能发生b还在生命周期，但已失去“行动力”的情况，因为其内部赖以生存的mImpl指向的对象已经在delete后释放了，出现了野指针情况！
建议如2.2.1节开始所述，对于非基本类型使用下述函数而不使用property，如下述代码。
public ref class LineWrapper
{
public:
LineWrapper()
{
mImpl = new Line();
}
LineWrapper(const LineWrapper% other)
{
mImpl = new Line(*other.mImpl);
}
LineWrapper(const Line* impl)
{
mImpl = new Line(*impl);
}
LineWrapper(Vector3Wrapperf^ pt0, Vector3Wrapperf^ pt1)
{
mImpl = new Line();
mImpl->pt0 = *pt0->GetImplPtr();
mImpl->pt1 = *pt1->GetImplPtr();
}
~LineWrapper()
{
delete mImpl;
}
void setPt0(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt0.X = pt->X;
mImpl->pt0.Y = pt->Y;
mImpl->pt0.Z = pt->Z;
}
Vector3Wrapperf^ getPt0()
{
return gcnew Vector3Wrapperf(mImpl->pt0.X, mImpl->pt0.Y, mImpl->pt0.Z);
}
void setPt1(Vector3Wrapperf^ pt)
{
mImpl->pt1.X = pt->X;
mImpl->pt1.Y = pt->Y;
mImpl->pt1.Z = pt->Z;
}
Vector3Wrapperf^ getPt1()
{
return gcnew Vector3Wrapperf(mImpl->pt1.X, mImpl->pt1.Y, mImpl->pt1.Z);
}
void SetImplPtr(Line* ptr)
{
delete mImpl;
mImpl = ptr;
}
Line* GetImplPtr()
{
return mImpl;
}
private:
Line* mImpl;
};2.2.2 CLI类（ref class）AWrapper不依赖C++类A实现
CLI类（ref class）AWrapper和C++类A没有直接关联，相关的算法需要进行AWrapper和A之间的转换，这种情况就像写C#类，对于基本类型和非基本类型都可以正常使用property进行封装，这里不再赘述。
3.总结
用C++/CLI对C++算法进行封装时可以有两种方案：
- 对需要封装的C++类进行CLI封装，包含类型为对应C++类型指针的成员字段mImpl，对非基本类型不使用property封装，而使用函数封装，见上文；
- 如2.2.2节所属，C++/CLI中定义不依赖C++类型的Wrapper类，而在相关的算法封装中实现好C++和CLI类型的转换即可，如C++ class Line和CLI ref class LineWrapper中都有pt0、pt1字段，两class没有直接关系，在C++/CLI算法封装中进行两类变量的转换即可，如：
- ）将C#传递过来的CLI变量转为C++类型变量；
- ）然后调用C++算法接口，获取类型为C++类型的结果变量；
- ）将类型为C++类型的结果变量转为CLI类型的变量返回给C#调用；
- ）在C#中正常组织参数调接口，获取结果，使用即可；
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