实例解析C /CLI之静态构造函数

使用这个类

C++/CLI在非本地类中，引入了静态构造函数的概念，它的类名声明为static，如上例标号6所示。尽管一个静态构造函数是在类第一次使用之前被调用，但"使用"意味着什么呢？一个引用类静态构造函数的执行，是由类中对某个静态数据成员的第一次引用触发的。

根据C++/CLI标准：一个静态构造函数不应有一个ctor初始化过程（ctor-initializer），静态构造函数也不可以被继承，且不能被直接调用。如果一个类的初始化过程带有静态字段，那么这些字段会在静态构造函数执行之前，以声明的顺序被初始化。

为静态构造函数生成的元数据总会标记为private，而不管它们是否带有声明或暗指的访问指定符。（但编译器会发出警告："Accessibility on class constructor was ignored"）。在本文写作时，至于一个带有给定访问指定符的静态构造函数，是否应为private之外的问题，仍在讨论之中，因此，访问指定符总是会被忽略。

而一个没有显式指明静态构造函数的引用类，它的行为，就会像是有一个空的静态构造函数体一样。

在上例标号6a中，利用AppDomain类，为当前线程获取了应用程序域（Application domains）。而根据CLI标准库：应用程序域表现为System::AppDomain对象，提供了隔离性、卸载及托管代码执行时的安全边界检查。多个应用程序域可运行于单个进程中，但是，也不存在应用程序域与线程的一对一关系，可以同时有几个线程属于某一个应用程序域，且同时某一个既定的线程也不会限制在某个单独的应用程序域中，但无论何时，一个线程只能在一个应用程序域中执行。

用于追踪在程序执行时下一个可用的ID的文本文件名为"PointID.txt"，与可执行程序位于同一目录中，如标号6b所示。（Concat可同时用于一个Unicode宽字符串及普通窄字符串，其会在编译时自动转换为宽字符串。）在标号6d中打开此文件，并在标号6e中读取，输入的字符串在标号6f中转换为一个整数，接着，在标号6g中关闭此文件。而try/catch块用于可能抛出的I/O异常。

只读属性BaseDirectory与CurrentDomain是Microsoft对标准CLI库的扩展。

在I/O中使用的类型，如StreamReader与File，存在于System::IO命名空间中。

标号6h注册了一个处理函数，用于在程序快要结束时调用。注意，对一个类来说，没有静态析构函数。

Finally子句

C++/CLI支持对try/catch的一个扩展，也就是finally子句，位于它块内的代码总会被执行，而不管对应的try块中是否产生了一个异常。这就是说，finally子句会在try块正常结束后执行，或者说，会在与try相联的catch块之后执行。

在上例的标号6j中，finally子句只是简单地把appDom句柄设置为null值，因此，就不会再对AppDomain对象进行访问了。但这种做法有点多余，因为父类块退出时，总会执行到这一行，所以，在此只是作为一个对此功能的简要介绍。

事件处理

CLI支持事件的概念，简单来说，一个事件就是一个非本地类成员，它可使一个对象或类提供通知机制。标准CLI类System::AppDomain包含了几个这样的事件，但Microsoft的扩展版本甚至包含了更多的事件，比如说ProcessExit，其在例2的标号6h中被引用。

当一个特定的事件发生时，与事件相联的函数会以它们之前相联的顺序被调用，从最简单的形式来说，一个事件只与一个函数发生联系，而这也只是通过简单的赋值完成的，也就是说，包装了函数的代理被赋值给事件成员。而从更一般的形式来说，一个事件在不同时间，通过 += 复合赋值操作符，可与任意多个函数相联。之所以在标号6h中使用这个操作符，是因为不知道事件是否已与事件处理程序相联，如果已经相联，又使用了简单的 = 赋值符，那么这些函数将不再与此事件相联系。

每个事件都有一个类型，以ProcessExit来说，类型为System::EventHandler，其是一个用于包装分别接受两个参数System::Object^ 与System::EventArgs^ 函数的代理类型，且有一个void返回类型。而定义在标号7中的ProcessExitHandler函数，也正好具有同样的特征（参数类型）。同时，在标号6h中，把此函数注册为一个事件处理程序，以便在进程退出的事件发生时调用。当这个函数被调用时，它会覆写此前的文本文件，写入一个下次执行时可用的ID值，而传递进来的参数会被忽略。

代理

根据C++/CLI标准：代理定义为一个从System::Delegate继承而来的类，它可用于调用所有带有一组参数的代理实例的函数。（注意，与指向成员函数的指针不同，一个代理实例能被绑定至任意类的成员，只要函数类型与代理类型匹配就可，所以，代理非常适合于"匿名"调用。）

而在本例中，用到了一个定义在CLI库中的代理类型，名为System::EventHandler。然而，使用关键字delegate，也能定义自己的代理类型。在标号6h中，就使用了gcnew创建了一个代理的实例。由于被包装的函数为static，而构造函数的调用也只给了一个参数，所以，指向成员函数ProcessExitHandler的指针，其类型也必须与代理相匹配。（要包装一个实例函数，必须提供实例自身的句柄作为第一个参数。）

对Point的其他修改

对TraceID属性的读取与写入定义在标号8中，而使用在标号12中。

三个构造函数（标号9、10、11）全部会创建新的Point实例，所以它们需要为ID分配一个唯一的值，且其他的成员函数只会对现有的实例进行操作，而不会修改任何ID值。初始化只会在当一个对象创建时才会发生，因此也需要一个新的ID，而赋值操作发生在对象创建之后，所以在此不需要新的ID。

在标号12中，GetHashCode返回一个int，其正是ID所需的类型。同样，这个函数也能返回一个值，从而保证有一个唯一的哈希值。（当然了，如果ID的类型为unsigned或long long，就需要把它缩减为一个int类型。）

至于是否包含ID前缀，全在ToString中完成，见标号13。

Initonly字段

在非本地类中，如果一个字段声明中带有initonly标识符，其通常为一个在ctor初始化过程、构造函数体、或一个静态构造函数中的左值，而在其他情况中，其为一个右值。（特别要说明，一个静态的initonly字段只能被静态的构造函数所修改，而一个实例initonly字段只能被实例构造函数所修改。）除了当类第一次使用，或一个实例被创建时之外，都可以把这个字段当作只读类型，例如，某些工程数据类型有一张静态系统表，在每次程序运行时，其值都必须从一个文件中读出，但之后，就当作只读类型，例3就是这样一种情况。

例3：

using namespace System;
public ref class EngineeringData

{

　/*1*/ static initonly array<double>^ coefficients;

　/*2*/ static EngineeringData()

　{

int elementCount;

//找出需要多大的数组

// elementCount = ...

coefficients = gcnew array<double>(elementCount);

for (int i = 0; i < elementCount; ++i)

{

　// coefficients[i] = ...

}

　}　

public:

/*3*/ static property double Coeff[int] {

　double get(int index) { return coefficients[index]; }

}

};

int main()

{

　double d;

　try {

/*4*/ d = EngineeringData::Coeff[2];

　}

　catch (IndexOutOfRangeException^ ex)

　{

//处理异常

　}

} 

保存了系数的静态数组在标号1中声明为initonly，在静态构造函数中，打开了一个包含系数的文件，在确定数目后分配了相应大小的数组，并从文件中读取数值，保存到数组中。

与其让数组成为public或让程序员用下标来直接访问数组，倒不如让数组隐藏在一个只读的命名索引属性之后。（方括号表示了索引属性。）在本例中，是以逗号隔开的索引列表，这意味着，可以使用一个下标来索引到这个类，如标号4所示。（与多维数组下标相似，索引访问一个索引属性是使用了[]中的逗号分隔索引列表。）

C++/CLI默认情况下还允许一个索引属性名作为一个关键字，也就是说，一个实例名可被直接索引，而无须使用任何成员名。然而，这只对实例索引的属性可行，所以在此不能使用。同样地，属性名为Coeff。

一个initonly字段不是一个编译时命名常量，因此，它无须包含一个带有常量的初始化过程，且initonly也不会限制是否带有一个标量。

如果一个类包含了带有初始化过程的任意initonly字段，它们会以声明的顺序，在静态构造函数执行之前被初始化。

那能把Point类中的nextAvailableID标为initonly吗？毕竟，它只会在构造函数中被修改，答案是不可以，因为它是一个静态成员，且它只能被静态构造函数所更新。

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