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实例解析C++/CLI之值类型
作者: 发布时间:2006-10-11 9:55:49 文章来源:


  另外,在赋值时,如果我们只设置即有Point的值,那么Point的ID不应改变,也就是说,虽然任一或两个坐标都可能改变,但它仍是同一Point对象,然而,逐位复制却导致目标Point的ID被源对象ID覆盖。

  虽然此处没有列出包含ID的Point类,但例3中的程序显示了引用类与值类的差异所在。

  例3:

using namespace System;

int main()
{
 Point::TraceID = true;

 Point p1, p2(3,7), p3(9,1), p4 = p2;
 Console::WriteLine("p1 = {0}", p1);
 Console::WriteLine("p2 = {0}", p2);
 Console::WriteLine("p3 = {0}", p3);
 Console::WriteLine("p4 = {0}", p4);
 p2 = p1;
 Console::WriteLine("p2 = {0}", p2);
}


  第一次运行后,4个Point的输出如下:

Point p1, p2(3,7), p3(9,1), p4 = p2;
p1 = [0](0,0)
p2 = [0](3,7)
p3 = [1](9,1)
p4 = [0](3,7)


  Point p1由默认构造函数创建,它的ID为零,但却恰好也是第一个Point的正确ID值,默认的坐标值也为零。而p2用到了自己编写的构造函数,其分配了一个可用的ID,也就是零,这样,我们有了两个一样的ID。

  同样地,p3得到了ID值1,接下来,把p2逐位复制给p4,p4的ID与p2相同。在执行p2 = p1逐位复制之后,p1与p2两个对象都有了相同的p1的ID。

  程序第二次运行后,输出如下:

p1 = [0](0,0)
p2 = [2](3,7)
p3 = [3](9,1)
p4 = [2](3,7)
p2 = [0](0,0)


  在此可看到,p1的ID值总为零。

  显而易见,引用类与值类是各有千秋,不是在每种场合,都可以调换使用的。
基本类型映射

  遵照标准C++的精神,对CLI值类型的基本类型映射,都已经全部在定义中实现了,就Microsoft Visual C++而言,映射关系如表1所示。

C++/CLI类型 CLI值类型
bool System::Boolean
wchar_t System::Char
signed char System::SByte
unsigned char System::Byte
char System::SByte或 System::Byte
short int System::Int16
unsigned short int System::UInt16
int System::Int32
unsigned int System::UInt32
long long int System::Int64
unsigned long long int System::UInt64
float System::Single
double System::Double

    表1:C++/CLI与CLI值类的映射关系

  另外,还有一种值类型:System::Decimal,但没有对应的C++/CLI类型。

  请看以下表达式,它们都涉及到访问前述CLI值类型的静态或实例成员。

Int32::MaxValue
Double::Parse("123.45e-1")
10.2f.ToString()
(10 + 5.9).ToString()
(100).ToString()
100 .ToString()


  因应Visual C++的映射,10.2f的类型为float,其映射为System::Single,并调用了其ToString函数;类似地,(10 + 5.9)类型为double,因此调用了System::Double的ToString。显然,从语义的角度来看,带有圆括号的100与其后带有一个空格的100,这种写法是多余的,但是,如果忽略它们,100与其后的句点将会解析为一个带有标识符的double常量,这会导致语法错误。

  复数问题

  例4,演示了一个有着实部与虚部的复数的值类型。

  例4:

using namespace System;
public value class Complex
{
 double real;
 double imag;
 public:
  static initonly Complex i;
  static Complex()
  {
   i = Complex(0.0, 1.0);
  }
  Complex(double real)
  {
   this->real = real;
   this->imag = 0.0;
  }
  Complex(double real, double imag)
  {
   this->real = real;
   this->imag = imag;
  }
  property double Real
  {
   double get() { return real; }
   void set(double value) { real = value; }
  }
  property double Imag
  {
   double get() { return imag; }
   void set(double value) { imag = value; }
  }
  static Complex operator+(Complex z1, Complex z2)
  {
   return Complex(z1.real + z2.real, z1.imag + z2.imag);
  }
  static Complex operator-(Complex z1, Complex z2)
  {
   return Complex(z1.real - z2.real, z1.imag - z2.imag);
  }
  String^ ToString() override  
  {
   if (imag < 0.0)
   {
    return String::Format("({0} - {1}i)", real, -imag);
   }
   else if (1.0/imag == Double::NegativeInfinity)
   {
    return String::Format("({0} - 0.0i)", real);
   }
   else
   {
    return String::Format("({0} + {1}i)", real, +imag);
   }
  }
 };                                                                         


  CLI要求使用IEEE浮点表示法,这是一种比IEC 10559更正式的表示法,其中,零在single与double中表示为全部位为零。正因为此,所以可安全地使用CLI提供的默认构造值。

  程序中,定义了一个复数i,其表示-1的平方根,这样,复数类型就可以提供具有此值的public只读常量,而这是由一个public static成员及一个static构造函数共同完成的。因为Complex在此不是一个基本类型,所以i不能成为一个只读(readonly)成员,因为无论如何,这都需要用一个常量表达式来初始化它,但这种事是不存在的。所以,我们能做的,就是让i成为initonly,并在static构造函数中初始化它。例5是测试程序及输出。

  例5:

using namespace System;
int main()
{
 Complex c1;
 Complex c2(12.5);
 Complex c3(-1.23, -4.5);
 Complex c4 = c2 + c3;
 Complex c5 = c2 - c3;

 Console::WriteLine("c1: {0}", c1);
 Console::WriteLine("c2: {0}", c2);
 Console::WriteLine("c3: {0}", c3);
 Console::WriteLine("c4: {0}", c4);
 Console::WriteLine("c5: {0}", c5);
 Console::WriteLine("i: {0}", Complex::i);
 Console::WriteLine("c3.Real: {0}", c3.Real);
 Console::WriteLine("c3.Imag: {0}", c3.Imag);
}

c1: (0 + 0i)
c2: (12.5 + 0i)
c3: (-1.23 - 4.5i)
c4: (11.27 - 4.5i)
c5: (13.73 + 4.5i)
i: (0 + 1i)
c3.Real: -1.23
c3.Imag: -4.5


  一些其他事项
  
  注意,一个值类型不应包含:

  ·类型为本地C++数组、本地类类型或位字段的数据成员

  ·包含局部类的成员函数

  ·为friend的成员

  ·析构函数

  一个传值、传址、传引用、或追踪引用的函数,可传递进或返回一个值类。

  在引用类T的实例构造函数或成员函数中,this的类型为"指向T的句柄",然而,对值类型而言,this为interior_ptr<T>。
 
像Point与Complex这样的简单值类型实例是完全自我包含的--但却不是必须的,举例来说,与引用类型相似,一个值类型也能包含指向本地堆的指针及垃圾回收堆中对象的句柄。在这种情况下,清理释放值类型自身所占用的内存可不是一件简单的事情,因为每种类型的数据成员在超出作用域时,都需要进行清理。


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