C++ Q&A 专栏...
删除托管对象，如何果包装一个库？及其它......
原著：Paul DiLascia
翻译：Northtibet
原代码下载：CQA0412.exe (235KB)
原文出处：MSDN Magazine December 2004 (C++ Q&A)
操作符销毁托管对象是否安全？
Bernie Sanders
）托管对象，只要你理解删除只不过是调用对象的析构函数，但析构函数必须显示定义。调用 delete
不会释放对象的存储区。只有垃圾收集器才行。Figure 1 展示了一个简单的程序，该程序定义了一个带析构函数的托管类，当它运行的时候会显示一条信息。TESTDTOR
分配两个 ManagedClass 实例。它显式删除第一个实例，但第二个则不然。如果运行 TESTDTOR，你会得到象下面这样的结果：Begin main
ManagedClass(04A712D4)::ctor
ManagedClass(04A712D4)::dtor
ManagedClass(04A712E0)::ctor
End main
ManagedClass(04A712E0)::dtor
它说明了当 delete 语句执行时，第一个对象的析构函数立即执行；而第二个对象(at 04A712E0)则没有被销毁，直到控制离开
main 并且系统终止代码调用垃圾收集器释放逗留对象。
Figure 2 Testdtor 的精彩输出
不管什么时候，如果你不能确定 .NET 环境中发生了什么，你总是可以编写一些代码，编译它并检查微软中间语言（MSIL）产生的东西。正如
Figure 2 所展示的，定义析构函数导致编译器产生两个方法：一个是 Finalize 方法，它包含你的实现（这里是调用 printf），一个是
__dtor 方法，它调用 System.GC::SuppressFinalize，然后再调用
Finalize。当你删除对象时，编译器产生一个对此 __dtor 方法的掉用。如果你用 /FAs 编译 TESTDTOR
来产生有源码的程序集清单，你将看到 delete 语句以如下的方式编译：
; delete pmc;
ldloc.0 ; _pmc$
call ??1ManagedClass@@$$FQ$AAM@XZ
奇怪神秘的符号是被修饰过的析构函数（__dtor）。
老练的 C++ 程序员可能会弄不明白，如果调用 delete 都无法释放对象，那调用它有干什么？好问题。调用 delete
的唯一理由是收回任何你的类所使用的非托管资源。例如，如果你的对象打开数个文件或创建了数据库连接，你可以写一个关闭其资源的析构函数，然后在用完该对象时使用
delete 释放它。在托管类中释放资源的一个更好的方法是通过实现 Dispose 模式，IDisposable——如果你在写托管 C++
代码——由 auto_dispose 来调用它。（更多的信息参见 Tomas Restrepo 在 MSDN 杂志 2002 二月刊上的文章：“Tips and Tricks to Bolster Your Managed C++ Code in Visual Studio .NET”）。
如果你实现 dispose 模式，其他的 .NET
使用者也可以使用它。如果你自己在析构函数中进行清理，其它语言便没有办法显式调用你的清理代码。因为在 C# 和 Visual Basic 中没有
delete 操作符。
所以结果是你能调用 delete 来触发你的析构函数，但是将清理代码放在析构函数中可能不是一个好主意。最好是实现 IDisposable，这样所有人都能使用。注意,在
Visual C++ 2005 中，这个行为有所改变。更多信息参见 Andy Rich 对这个问题的讨论：“Deterministic Finalization IV - Benefits, part II”，以及当前的 C++/CLI 语言规范标准：“C++/CLI Language Specification Standard”
struct blah {
int a, b;
char *a, *b;
struct blah *next;
};
struct blah *getmystruct();
因为 getmystruct() 分配内存，当用完之后，我需要调用 freemystruct(struct blah
*b)。我尝试做一个包装器，用它来将之转换成托管类型的集合，但我不知道当需要释放所有这些指针的时候，该如何来处理。你能否赐教？
Cory Nelson
语句将你的本地链表转换成托管类型集合。interop
服务固然不错，但处理此问题也不是那么好！你需要编写一个包装器，显式地将你的链表转换为托管集合，象 ArrayList。我写了一个带有三个模块的程序，ListWrap，它示范了具体做法。第一个模块，ListLib.cpp，实现一个本地
C++ 库（DLL），其中有两个函数，AllocateList 和 FreeList。分别用来分配和释放本地 C++ 结构链表。它们模仿你程序中的 getmystruct
和 freemystruct 函数。第二个模块是一个托管 C++ 文件，ListWrap.cpp，它实现托管类 ManagedNode，该类包装本地
C++ 实现（参见
Figure 3）。第三个模块是 C# 测试程序，它调用包装器来展示它如何工作。详情请下载源代码。
ListLib.cpp 实现两个本地函数，AllocateList 和 FreeList，这两个函数用来分配和释放 NativeNode
结构链表：// from ListLib.h
struct NativeNode {
int a, b;
TCHAR *str;
struct NativeNode *next;
};
ListWrap.cpp 中的包装器类 ManagedNode 模仿用 NativeNode 的定义，只是有两个小差别：本地 char*
被用托管的 String 代替，此外它没有 next 指针，因为我将用 ArrayList 实现链表结构。代码如下：
// managed equivalent of NativeNode
public __gc class ManagedNode {
public:
int a, b;
String* str;
};
有了 ManagedNode 的定义，下一步是编写代码将 NativeNodes 转换到 ManagedNodes。但在开始之前，先停下来考虑一下转换函数应该是什么样子，他应该有什么样的参数，返回什么值。一种方法是编写一个函数，参数是本地 NativeNodes
链表并返回托管的 ManagedNodes 链表，在这个过程中可能销毁本地链表。.NET 客户端应用程序将直接调用 ListLib DLL （或你的 getmystruct
）以获取本地链表，将它作为 IntPtr 类型。然后，将这个 IntPtr 传递给转换函数，象下面这样：
// call DLL directly through interop
IntPtr nativeList = AllocateList(7);
// call wrapper to convert
ArrayList amanagedList = ListWrap.Convert(nativeList);
大多数情况下，客户端将负责调用该 DLL 来释放本地链表，或者 Convert 函数自动完成。
一种不同的方法是通过在某个包装器中包装分配链表的本地函数 AllocateList 来完全隐藏这个 DLL，转换并在作为 ArrayList
返回托管链表之前释放原来的本地链表。哪种方法更好的呢？第一种策略的优点是你只需要编写单一的转换函数，它便可以在任何有本地链表的地方使用。第二个方法需要对每个创建链表的函数进行包装。如果有多个创建链表的函数，则工作量稍大一些。但是其优点是它向
.NET 客户端完全隐藏了所有的本地处理逻辑和细节。客户端不再需要去处理 IntPtrs 或甚至是导入此 DLL，因为 ListWrap
隐藏了一切。这是我将要采用的方法，同时也是我鼓励你在自己的程序中使用的方法。尽管对库进行完全的包装需要更多的努力，但是结果却更加可靠和彻底的封装。
有了 ManagedNode，剩下的事情便是包装 AllocateList。这个过程非常简单直白。首先，调用 AllocateList
分配本地链表，然后创建一个空的 ArrayList，接着将所有 NativeNodes 拷贝到 ManagedNodes
并将它们添加到托管链表中，最有离开时删除它们。Figure 3 展示了所有的细节。托管 C++
的优美之处在于即便是在处理混合对象时，所有的代码看起来都很简朴优雅。将本地 char* 拷贝到托管 String
用一个赋值即可，就像下面这行代码：
mn->str = nn->str; // String = char*: it just works!
不需要调用转换函数；编译器知道该怎么做。离开 CreateList 时删除本地节点。这样做比在末尾删除它们存储更有效。
通过将整个链表转换到托管对象（而不是用 interop 和 StructLayout
将它导出），使托管客户端不用离开托管世界，此谓入乡随俗也！毕竟，某些程序员选择 .NET 的一个主要理由是其自动的垃圾收集。如果你用 interop
直接导出链表，那么你也必须导出 FreeList，从而必须让使用基于 .NET 语言的其他程序员记得调用它。
一般来说，如果你要导出到托管世界，最好将数据尽可能多地转换成托管对象。否则你的客户端也必须用 C++
编写代码。当然，这个规则并不总是适用。有时直接导出结构并让客户端释放它们更好——例如，如果拷贝动作会引发核心不可接受的性能问题或内存冲突。那么你必须做出判断以决定是走托管之路还是使用本地机制。
for C++）包装现存的 C++ 库，以便基于 .NET 的语言能访问它。在 托管 C++ 中，我可以写如下代码：
String* s = new String();
s = _T("Hello, world");
但我如何才能将一个托管 String 转换回本地的 TCHAR*？
Matthew Brady
并对结果进行 pin （销连接）操作。代码可以这样你写：String __gc* s = S"Hello";
const wchar_t __pin* p = PtrToStringChars(s);
不要忘了对 PtrToStringChars 返回的指针进行 __pin 操作。销连接是必不可少的，因为 PtrToStringChars
返回指向托管内存中 String 对象第一个字符的托管（__gc）指针，垃圾收集器可能在任何高兴的时候移走托管内存，除非你显示地对之进行 __pin
操作。一般来讲，你必须在将 __gc 指针传递给某个本地（非托管）函数的任何时候使用用 __pin。
Figure 4 展示了一个简短的程序，它将托管 String 转换为宽字符和 ANSI 字符串两者。为了转换到
ANSI，要用到你宠爱的转换函数，象 wcstombs 或 ATL W2A 宏。如果你使用 MFC CString，你不必任何事情，因为
CString 具备针对 char* 和 wchar_t 的赋值操作：
// both will work
CString s1 = "hello, world";
CString s2 = L"Hello, world";
我想在自己的应用程序中改变标签控件的背景颜色，将它从灰色改成白色。我尝试建立一个 CTabCtrl
的派生类并使用其全部功能，但没有成功，你能帮我一把吗？
Mayur Patel
改变标签控件中标签的颜色十分简单，但要想让属性页充满某种颜色，这个改造涉及相当大的工作量，对于一个胆小的人来说，是不敢轻举妄动的。对于标签来说，基本思路让该控件是自绘控件，然后处理 WM_DRAWITEM
消息。如果使用 MFC，你可以改写虚拟函数 DrawItem。
在 1998 年三月坎的 Microsoft Systems Journal 中，我示范了如何实现一个标签控件类 CTabCtrlWithDisable，这个类支持标签禁用。作为禁用标签的一部份，当标签被禁用时， CTabCtrlWithDisable
将标签文本颜色改成了浅灰色，本文我借用了 CTabCtrlWithDisable 中的一些代码实现了一个新类 CColorTablCtrl，使你能改变标签的颜色。（参见
为了使用 CColorTablCtrl， 在你的属性页中创建一个实例：class CMyPropSheet : public CPropertySheet {
protected:
CColorTabCtrl m_tabCtrl;
};
你必须在属性页的 OnInitDialog 处理例程（这样 MFC 将使用它）中子类化标签控件，然后按照自己的意愿设置前景色和背景色：
// in CMyPropSheet::OnInitDialog()
HWND hWndTab = (HWND)SendMessage(PSM_GETTABCONTROL);
m_tabCtrl.SubclassDlgItem(::GetDlgCtrlID(hWndTab), this);
m_tabCtrl.SetColor(WHITE, RED);
这里 WHITE 和 RED 是标准的 COLORREF 值，也就是 RGB(255, 255, 255) 和
RGB(255,0,0)。一旦你实例化并初始化 CColorTabCtrl，颜色标签控件便负责其余的事情。（参见 Figure 6）
Figure 6 带颜色的标签控件
CColorTabCtrl 有一个改写的 SubclassDlgItem，它调用 ModifyStyle 将式样改变为 TCS_OWNERDRAWFIXED。比较适合这项工作的地方是 PreSubclassWindow
函数中，因为不论控件被子类化，还是用 CreateWindow 创建（但在此杂志中，我得收缩代码，所以我采用的是简版），它都要被调用。注意 SubclassDlgItem
只是简单地改写，不是虚拟函数。为了设置颜色，SetColor 保存在两个成员变量 m_clrBackground 和 m_clrForeground.中传递的颜色。
一旦 将式样设置为自绘方式，只要到了绘制该标签时，Windows 便会发送 WM_DRAWITEM 消息。MFC 捕获这个消息并调用标签控件的虚拟 DrawItem
函数，它由 CColorTabCtrl 实现，用新的颜色绘制文本：
// in CColorTabCtrl::DrawItem
dc.FillSolidRect(rc, m_clrBackground);
dc.SetBkColor(m_clrBackground);
dc.SetTextColor(m_clrForeground);
dc.DrawText(...);
就这么简单直白，具体细节请看源代码。由于你可能在页面颜色没有改变的情况下也不想改变标签颜色，所以我还实现了一个 CColorPropertyPage
类，使你能改变属性页的背景色以便和标签颜色匹配，如果 Figure 6 所示，对于属性页而言，改变背景色最容易的方法是处理 WM_ERASEBKGND：
BOOL CColorPropertyPage::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)
{
CRect rc;
GetClientRect(&rc);
pDC->FillSolidRect(rc, m_clrBackground);
return TRUE;
}
如果你只是尝试，你会发现各种恼人的问题。首先，如果你改变页面颜色，所有控件的背景色都是错误的，所以你必须还要解决这个问题。为此，你不得不处理处理 WM_CTLCOLOR
和 WM_ERASEBKGND。具体细节请参考我在 MSJ May 1997 专栏的文章。
另外一个问题是标签控件仍然以系统3D颜色绘制出边缘和四个角。这样肯定不行，为解决这个问题，除了处理 WM_PAINT
消息别无选择，并且要自己负责整个的绘制操作。它包括绘制选中时标签之间的偏移，以便使它看起来是在前面。至此，可以说你已开始重新发明标签控件，每一个使用
Windows
的程序员都知道，改变控件的颜色最痛苦的一件事情，并且一旦你开始走上这条路，便会觉得要做完它真是遥遥无期。不久标准的颜色看起来将比起初的颜色更好，或者你将会觉得为什么不转到
.NET 框架上来，在那上面改变颜色实在简单，用如下代码即可：ctl.BackColor = Color.Aquamarine;
编程愉快！
向 Paul 提问和评论请发到 cppqa@microsoft.com.
Paul DiLascia 是一名自由作家，顾问和 Web/UI 设计者。他是《Writing Reusable Windows Code in
C++》书（Addison-Wesley, 1992）的作者。通过 http://www.dilascia.com 可以获得更多了解。
本文出自 MSDN Magazine 的
December 2004 期刊，可通过当地报摊获得，或者最好是
