C++/CLI的“值类型的强类型装箱实例”

核心提示：近来接到几个朋友问Visual C++ 2005 (C++/CLI) Webcast中讲的“值类型的强类型装箱实例”是什么？讲座比较匆忙，因此对这个技术点只是点了一下，C++/CLI的“值类型的强类型装箱实例”，没有详细展开，这里借blog把它展开说一下，因为它牵扯到对托管对象模型的深入剖析，下

近来接到几个朋友问Visual C++ 2005 (C++/CLI) Webcast中讲的“值类型的强类型装箱实例”是什么？

讲座比较匆忙，因此对这个技术点只是点了一下，没有详细展开。这里借blog把它展开说一下。

首先来看下面的C#代码：

using System;
using System.Collections;
struct MyClass
{
　　public　　int data;
　　　　　　　　
}
class Test
{
　　public static void Main()
　　{
　　　　MyClass myClass1 = new MyClass();
　　　　MyClass myClass2=new MyClass();
　　　　ArrayList list=new ArrayList();
　　　　list.Add(myClass1);
　　　　list.Add(myClass2);
　　　　Print(list);
　　　　for(int i=0;i<list.Count;i++)
　　　　{
　　　　　　MyClass temp=(MyClass)list[i];
　　　　　　temp.data=i+1;
　　　　　　list[i]=temp;// 注意这句话
　　　　}
　　　　Print(list);
　　}
　　public static void Print(ArrayList list)
　　{
　　　　for(int i=0;i<list.Count;i++)
　　　　{
　　　　　　MyClass temp=(MyClass)list[i];
　　　　　　Console.WriteLine(temp.data);
　　　　}
　　}
　　　　
}

其中list[i]=temp这句话很重要，否则无法实施改变，因为temp是一个“和list中hold的boxed的值实例无关的”stack上的实例。

但是如果使用C++/CLI，我们就可以这么做：

using namespace System;
using namespace System::Collections;
value class MyClass {
public:
　 int data;
};
void Print(ArrayList^ list);
int main() {
　 MyClass^ hMyClass1 = gcnew MyClass;
　 MyClass^ hMyClass2 = gcnew MyClass;
　 ArrayList^ list=gcnew ArrayList();
　 list->Add(hMyClass1);
　 list->Add(hMyClass2);
　 Print(list);
　　for(int i=0;i<list->Count;i++)
　　{
　　　　MyClass^ temp=(MyClass^)list[i];
　　　　temp->data=i+1;　// 注意这里无需再有list[i]=temp这句话，因为temp引用的就是“list中hold的boxed的值实例”
　　}
　　Print(list);
}
void Print(ArrayList^ list)
{
　　for(int i=0;i<list->Count;i++)
　　{
　　　　MyClass^ temp=(MyClass^)list[i];
　　　　Console::WriteLine(temp->data);
　　}
}

其实在C#中，我们使用MyClass temp=(MyClass)list[i]; 中间就发生了一个unbox和一个copy动作。

而在C++/CLI中，我们使用MyClass^ temp=(MyClass^)list[i]; 中间只发生了unbox，而没有发生copy动作——注意只发生unbox，而数据还位于managed heap中，但是类型却是MyClass^，这样我们就可以直接获取MyClass的data成员——这就是我所说的“值类型的强类型装箱实例”。

这在C#中是不能做到的，只能获得类型为Object的一个“弱类型”——有一种办法是采用interface来间接实现，因为interface是一个引用类型。

“值类型的强类型装箱实例”当然不仅仅意味着“少写代码”，实际上它带来很好的性能提升——因为unbox代价很小，与copy动作是分离的。不像box，它是代价比较高的操作，因为本身包含copy动作。

其实C++/CLI对类型的强大描述能力不仅仅体现在这一个地方，还有很多，比如interior_ptr,这将是我今后将要剖析C++/CLI的一个重点, 也是我去年撰写“漫谈C++/CLI中的几种指针和引用（1）”（http://blog.dreambrook.com/jzli/archive/2004/11/20/352.aspx）系列的规划——可惜后来由于太忙，没有集中的时间展开。展开讨论它要相当大的篇幅，因为它牵扯到对托管对象模型的深入剖析。下面我会随着自己对Shared Source CLI (Rotor)源代码的剖析，来展开这一系列的blog。