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C++/CLI中栈对象的设计问题

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C++/CLI中新推出的自动确定性资源回收(Automatic deterministic destruction)被视为一个优秀的设计。

作者:jzli 来源:博客堂 2007年11月16日

关键字: C++ 栈对象 设计

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 C++/CLI中新推出的自动确定性资源回收(Automatic deterministic destruction)被视为一个优秀的设计。是使用所谓C++/CLI这个“新瓶”来装Bjarne Stroustrup提出的RAII这个“旧酒”。

  这的确不错,相对而言,这个比C#中的using 关键字(dispose模式),以及Java中的hard-coded的dispose方法都要好许多。这个特性是由C++/CLI中栈对象(局部对象)来提供的,局部对象本身没错,RAII也是局部对象应有之义。

  但问题在于C++/CLI中栈对象的可用性由于许多原因会大打折扣,使用起来已经远远不如ISO-C++中那样流畅。下面列出了损伤其可用性的几大硬伤:

  #1、C++/CLI的栈对象并非真的位于栈中

  
只要类型是ref class,C++/CLI中的栈对象就仍位于托管堆中。仍然使用newobj IL指令来分配。如果R没有定义析构器(~R)(注意:C++/CLI中的析构器和C#中的析构器完全两回事),那么下面两行代码实际上将生成完全一样的IL代码:

R r;
R h=gcnew R;

  好像记得Herb Sutter曾经说过他们将来可能会在真正的方法栈中分配r ——说实话恐怕只有C++背景的人敢这么“胡思乱想”:) 他们现在只是想在语法层面让程序员"感觉"就像r是从栈中分配的一样。又一个syntax sugar:)

  当然为了对称和语义的完美,有时候还需要在r上应用%——虽然背后仍是什么也没做:)

  #2、C++/CLI编译器默认情况下不会自动产生拷贝构造函数和拷贝赋值操作符

  
这一点非常令人烦恼,几乎让人“望栈对象而却步”。更糟糕的是BCL中的所有类型都没有提供拷贝构造函数和拷贝赋值操作符——因为恐怕只有C++/CLI会用到他们。

  话说回来,即使C++/CLI会自动产生拷贝构造函数和拷贝赋值操作符,那么继承自BCL的类型还是会很麻烦。

  #3、如果函数要被其他CLI语言调用,那么就不能将其参数设计为栈对象

a. static void add(R r){...}

  编译出来有一个modopt元数据,所以可以被其他语言调用,但是如果被其他语言调用,比如C#,那么其他语言将是以传值的方式传递引用,而C++/CLI将是传递对象拷贝(要调用拷贝构造器),所以语义混乱,完全不可以这样做。

b. static void add(R% r){...}

  由于编译出来都有一个modreq元数据,所以不能被其他CLI语言调用。

  #4、如果函数要被其他CLI语言调用,那么也不能将其返回值设计为栈对象

a. static R add(){...}

b. static R% add(){...}

  两者编译出来都有一个modreq元数据,所以都不能被其他CLI语言调用。

  #5。使用BCL时,如果要传递栈对象,总要使用“莫名其妙”的%操作符

  比如:

String s("abc");
ArrayList list;
list.Add(%s);

  实在很不好,还是使用追踪引用比较好:

String^ s="abc";
ArrayList^ list=gcnew ArrayList();
list->Add(s);

  总结一下

  #1和#5对栈对象的可用性影响不算大,毕竟从语义层面来理解,还是行得通的。

  但是,#2、#3、#4的影响就很大。#3和#4使得我们必须放弃使用栈对象来进行互操作。而#2会让编写C++/CLI代码非常的不方便——除非你以后不想使用栈对象。

  现在的问题是,是否C++/CLI中的栈对象只是为了获得自动确定性资源回收而存在?值得这样做吗?

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