情有獨鍾C++：Visual C++ .NET編譯器的新特性(轉)

情有獨鍾C++：Visual C++ .NET編譯器的新特性(轉)[@more@]

摘要

老資格的 C++ 程式設計師們都想知道：他們賴以生存的 C++ 語言在 C# 和微軟的 .NET 的衝擊下何去何從？本文將對 .NET 世界中的 C++ 進行簡要描述。在 .NET 中，C++ 分裂為兩大陣營：受管程式碼 (Managed Code) 和非受管程式碼 (Unmanaged Code)。非受管程式碼不使用通用語言執行時環境 (CLR) ，而受管程式碼則用到了 Managed Extensions for C++ 。本文將對兩者分別討論。

C++ 社群給人的感覺就象一個大家庭：初生的小寶寶總是倍受呵護，而年長的孩子卻是無人關心。如此被忽視，又怎能教人不心痛？事實上，技術領域的情況比這更糟：技術的革新實在太快，人們疲於奔命卻無可奈何，否則連飯碗都保不住了。

如今，微軟公司的新產品 .NET 框架被炒得沸沸揚揚——的確很不錯；眾人還對所謂的 C# 語言連聲喝彩。作為 C++ 的程式設計師，心裡卻很不是滋味：我是不是也要改行學 C# 了？因為人們只有在比較 C# 與 C++ 才會偶爾提及 C++ 了。

C++ 程式設計師要過時了嗎？絕不！本文先簡要描述 Visual Studio .NET 為 C++ 引入的新特性，然後再介紹微軟公司對新版 C++ 的計劃。首先從兩個方面來談談 Visual Studio .NET 裡的 C++ ：標準的 C++ 和 Managed Extensions for C++ 。

對標準 C++ 的擴充主要是為了保持相容性；也就是說，為了保持國際標準化組織 (ISO) 所規定的 C++ 語言特性。而 Managed Extensions for C++ 則是為了把 C++ 納入 .NET 框架之中。

Visual Studio .NET 下的標準 C++

為了保持對 ISO 標準的相容性，標準 C++ 作了如下改進：

(1) 虛擬函式的返回值現在支援共變 (covariant) 型別了，這是類層次體系上的一個重大改進；

(2) 支援對靜態整數型別常量( static const integer )成員的顯式初始化；

(3) 主函式的返回值預設為 0 。

現在我來逐一介紹它們。

第一項是增加 covariant 返回型別，它已經由標準委員會核准。也就是說，如果基類的某個虛擬函式返回值是該類本身的例項，那麼它在派生類中被過載後也能返回此派生類本身的例項。在類層次體系中，這是一種很重要的設計模式；在 Visual Studio .NET 中，它也大受歡迎。

例如，對於抽象基類 Query ：

class Query {

public:

virtual Query *clone() = 0;

// ...

};

如果想要其派生類例項 NotQuery 的 clone 函式返回一個 NotQuery 物件，即：

class NotQuery {

public:

virtual Query *clone()

{ return new NotQuery( this ); }

// ...

public:

Query *operand;

};

當沒有 covariant 返回型別支援時，clone 的返回型別必然是 Query* ：

// without covariant return type support

virtual Query* clone()

{ return new NotQuery(

this ); }

此時如果把 clone 的返回值分配給 Query* 型別的指標，那麼一切工作正常：

NotQuery::NotQuery( const NotQuery &rhs )

{ operand = rhs.operand->clone(); }

但是如果要分配給 NotQuery* 型別的指標呢？

NotQuery nq( new NameQuery( "Shakespeare" );

這樣就不行了：

// oops: illegal assignment ...

NotQuery *pnq0 = nq->clone();

只能這樣：

// ok: required explicit cast ...

NotQuery *pnq1 =

static_cast(nq->clone());

現在有了 covariant 返回型別，你就可以顯式返回 NotQuery* 型別了：

// with covariant return type support

virtual NotQuery* clone()

{ return new NotQuery( this ); }

於是，clone 的返回型別變得更直觀，不再需要強制型別轉換了：

這樣是對的：

// ok: implicit conversion ... ;

Query *pq = nq->clone();

這樣也沒問題：

// ok: no conversion necessary ... ;

NotQuery *pnq = nq->clone();

第二項是靜態整數常量型別成員的顯式初始化，它對 C++ 的影響就沒有 covariant 返回型別那麼大了。它僅僅給使用常量表示式(如：定長陣列)的類的設計帶來了方便。例如：

class Buffer {

static const int ms_buf_size = 1024;

char m_buffer[ ms_buf_size ];

};

static const int 型別成員被初始化以後，就可以為本類的其它成員所用，例如設定 m_buffer 的大小，而不用象以前那樣，使用列舉變數了。

第三項是主函式的預設返回值為 0 。主函式的返回值代表程式的退出狀態。習慣上，返回 0 代表程式正常結束。在標準 C++ 裡，如果沒有顯性指定返回值，編譯器就會自動地在主函式末尾插入一行：

return 0;

進入 Visual Studio .NET 時代，Visual C++ 終於支援它了！

Visual Studio .NET 下的受管 C++

Visual Studio .NET 的 Managed Extensions for C++ 提供了三種基本的應用策略：

(1) 為原有的 API 提供 .NET“包裝”，把 C++ 類統統移植到 .NET 平臺中。

(2) 混用 C++ 類與微軟 .NET 的三種框架類：

核心語言支援，例如：收集類和系統輸入／輸出；

基礎程式類, 例如：執行緒支援，網路套接字和正規表示式；

應用領域支援，例如：XML、ASP.NET、Web 服務、Windows 窗體、ADO.NET，等等。

(3) 象 C# 和 Visual Basic 那樣直接操作 .NET 環境。然而，目前尚無相應的快速開發工具(RAD)用於 Windows 窗體和 Web 表單的視覺化程式設計。

先來看看第一種方案：用 .NET 包裝原有的程式碼。在我的 C++ Primer 一書 (Addison-Wesley,1998) 中，我示範了一個相當大的文字查詢系統，其中大量使用了 STL 容器類用於解析文字檔案和建立資料結構。它的引用檔案內容如下：

#include

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