c# - 托管 C++ 库，它是如何工作的？

Question

我发现有一堆项目(SharpDX 等)正在编译以允许 CLR“管理” native 代码，然后直接从例如:c# 调用该 native 代码(c++ 函数)。

我正在尝试弄清楚它是如何工作的..如果你们中有人知道那就太好了。

到目前为止，我所看到的是，我可以将 C# 项目中的引用添加到“CLR 兼容”C++ 库，就像任何其他 C# 库一样(无需反射)，添加方式如下:“使用 myCppLibrary”然后只需调用其上可用的任何方法即可。

当我查看我刚刚添加的引用中有哪些可用函数时，似乎我可以从 C# 访问任何在 C++ 库的头文件 (.h) 中声明为 PUBLIC 的内容，因为它们会自动转换为 C#编译器的代码。

所以实际上发生的事情是:

我在我的 C++ 库的 header (.h) 文件中声明公共(public)方法/变量。我编译它们时检查 CLR 管理是否在库的属性选项卡中可用。 (我正在使用 Visual Studio 2012)编译器为每个头文件 (.h) 生成 c# 类，其中包含任何公共(public)方法/属性。

但我不明白的是，当我调用“myCppLibrary”中的 giveNumber() 函数时，该函数是如何执行的？在哪里执行该函数？

CLR 是自动与 c++ native 代码相互通信还是实际发生了什么？

Answer 1

不太确定我是否完全理解您所看到的。但是您很可能会看到错误的副作用。 C++/CLI 编译器能够将任何 C++03 兼容的 native C++ 代码编译成 IL。 IL 和抖动都足够灵活以支持这一点。就像 C# 编译器生成的 IL 一样，这种 IL 将在运行时转换为机器代码，并以完全相同的方式进行优化。

然而，这不会使其成为托管代码。此代码创建的任何对象仍然是在非托管内存中分配的 native 对象，就像 native C++ 编译器所做的那样。垃圾收集器完全忽略了它们。

错误是允许将该代码转换为 IL。您错过了 C++ 代码生成器可以在编译时花费的额外时间来找到最佳优化的机器代码。抖动也进行了优化，但它不能做得很好，必须在时间限制下运行。当然，您将承担运行时的 jitting 开销。

native 结构和类将在程序集元数据中可见。但它们只是不透明的值类型，C# 程序无法访问其成员。您不能直接从 C# 调用此类 native 类的方法。为了可用，C++/CLI 程序必须使用 value 或 ref 上下文关键字声明类型。与 ref class 一样，完全等同于 C# 类。

因此，将 native 代码编译为机器代码非常重要，就像常规 C++ 编译器所做的那样。您可以通过在没有/clr 的情况下编译 .cpp 源文件来实现。或者通过用#pragma unmanaged 和#pragma managed 包装此类代码，在机器代码和 IL 生成之间来回切换编译器。从 C++/CLI 中获得的附加值是，ref 类中的方法可以直接使用 native 代码，而无需像 pinvoke 那样在 C# 中经历那种麻烦。并使用 native C++ 类，这是 C# 完全无法做到的。