Visual C++2013从入门到精通（视频教学版）
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2.4 托管方式

托管方式是使用托管C++语言和．NET Framework开发的Windows应用程序。托管C++对ISO/ANSI C++进行了扩展，以便更好地支持．NET编程环境。.NET Framework是一个编程框架，它对操作系统进行了封装，使得用．NET Framework开发的应用程序和操作系统特性无关，类似于Java的虚拟机JVM，因此，只要操作系统支持．NET Framework，其应用程序就可以在上面运行，而且不需要重新编译。此外，.NET Framework会对用户程序进行管理，故用这种方式开发的Windows程序习惯称为托管程序。下面我们对托管程序开发涉及的概念进行简要介绍。

2.4.1 .NET Framework的概念

.NET Framework是微软近十年力推的一套应用程序开发框架，该套框架具有跨平台和跨语言的特点。它主要是用来对付Java开发平台的。我们知道，传统的编译器是把高级语言编译成可执行的二进制码，然后直接运行。而Java开发平台是先把Java语言解释成中间语言，这个中间语言再在Java虚拟机（JVM）中执行，有了虚拟机就可以实现Java的跨平台，只要目标平台支持Java虚拟机即可，除了跨平台外，虚拟机还能对用户代码进行管理，比如安全检查、内存垃圾回收等，而这些优点克服了传统开发语言容易出现的内存泄露等问题（当然这些问题都是人为疏忽造成的），这就使得Java大为流行起来。微软作为软件巨头为了紧跟技术步法就推出了．NET Framework。在．NET Framework平台开发出来的程序，也是在．NET Framework的虚拟机中执行的，并且．NET Framework也用用户代码进行管理，比如安全检查、内存垃圾回收等，而且比Java更胜一筹的是，.NET Framework是编译执行的，而Java虚拟机是解释执行的，大家知道编译执行的速度比解释执行的速度要快的多。此外，.NET Framework支持多种语言，如C++、C#、Visual Basic等，大家可以选择自己熟悉的语言进行开发，而每种语言调用的系统库函数都来自．NET Framework类库，因此除了语言差异外，其他的差别就很小了，这使得会用C++开发．NET程序的人也很容易转到其他语言的开发，因为类库是一样的。

.NET Framework是一套很大的开发框架，主要由两部分构成：公共语言运行时库（Common Language Runtime, CLR）和．NET Framework类库。

.NET Framework是微软大力支持的一个开发平台，在Visual C++ 2013中，.NET Framework的版本已经发展到4.5.1了。

2.4.2 公共语言运行时库（CLR）

公共语言运行时库也称为．NET运行库。为了让．NET Framework实现跨平台，微软首先提出了一套语言规范——通用语言基础结构（CLI），而CLR就是微软对它的实现。在托管编程中，高级语言会先编译成微软中间语言（Microsoft IL, MSIL），然后CLR里的JIT（Just-In-Time）编译器再把MSIL编译成目标平台专用的代码，同时CLR还对代码进行内存管理、线程管理等来提高程序的安全可靠性，因此CLR中运行的程序是托管的，托管程序通过CLR和操作系统进行通信。

现在CLR已经被ECMA（欧洲计算机制造）的CLI标准（ECMA-335）收录，并且CLI也被ISO认可，并定为ISO/IEC 23271的标准。支持CLR的C++也被称为C++/CLI，或直接叫做托管C++，而传统C++编程因为其代码直接被编译为本地机器代码，并且没有CLR提供的安全性检查、自动内存释放等服务，因此传统C++也称为非托管C++或本地C++。

2.4.3 .NET Framework类库

.NET Framework类库是生成．NET应用程序、组件和控件的编程基础。现代编程语言都离不开类库的支持，比如传统的Viusal C++以MFC作为类库，Delphi和C++ Builder以Visual C++L作为类库。.NET Framework类库提供了数据库、网络、文件、多媒体等各方面编程的支持。

.NET Framework类库十分庞大，本书以MFC为主，因此对．NET Framework类库的使用只能进行简单的介绍。

2.4.4 第一个托管C++控制台程序

这里我们通过托管C++来写一个“Hello World”程序，程序结构和传统C++类似，打印语句用了传统C++中的cout和．Net Framework托管C++中的类库函数。

【例2.5】 第一个托管C++控制台程序

（1）打开Visual C++ 2013，选择菜单“新建”｜“项目”，或直接按快捷键Ctrl+Shift+N，弹出“新建项目”对话框，在该对话框上，在左边展开“模板”｜Visual C++｜CLR，然后在右边选择“CLR控制台应用程序”，如图2-14所示。

图2-14

然后在下面“名称”文本框中输入项目名称，如“Test”，并输入一个项目位置。最后单击“确定”按钮。随后会出现Test.cpp的代码编辑窗口，Visual C++向导已经为我们生成了一个完整的main函数，代码如下：

        #include "stdafx.h"
        using namespace System; //使用System命名空间
        int main(array<System::String ^> ^args)
        {
            Console::WriteLine(L"Hello World"); //在控制台上打印Hello World
            return 0;
        }

在上面代码中，System是一个命名空间，命名空间相当于一个包含类声明作用域，用来处理程序中常见的同名冲突。比如标准C++库中所包含的所有内容（包括常量、变量、结构、类和函数等）都被定义在命名空间std中。而托管C++中也有很多命名空间，对命名空间中成员的引用，需要使用命名空间的作用域解析运算符：:。

args是一个命令行参数，它的类型是String^，相当于一个字符串指针。

Console::WriteLine是向控制台窗口打印内容的类函数。Console是一个类，表示控制台应用程序的标准输入流、输出流和错误流，该类位于命名空间System中。函数WriteLine在输出内容后，会自动换行，如果不需要换行，可以使用另一个成员函数Write。

L表示字符串“Hello World”是一个宽字符串，每个字符占用两个字节。

（2）开始运行工程。单击菜单“调试”|“开始执行（不调试）”，或直接按Ctrl+F5键来运行工程，运行结果如图2-15所示。

图2-15

2.4.5 第一个托管C++表单程序

上面是一个用托管C++编写的控制台程序，下面我们来看一个用托管C++编写的图形界面程序，即Windows Forms（表单）程序。表单（Form）类似于MFC编程中的对话框，可以把工具箱中的控件拖放到表单上，然后为控件添加所需事件处理函数即可。托管C++表单编程已经是快速的可视化图形界面开发方式，开发的速度丝毫不逊色于可视化开发工具，如Visual C#、Visual Basic.NET。

【例2.6】 第一个托管C++表单程序

（1）打开Visual C++ 2013，选择菜单“新建”｜“项目”，或直接按快捷键Ctrl+Shift+N，弹出“新建项目”对话框，在该对话框上，在左边展开“模板”｜“Visual C++”｜“CLR”，然后在右边选择“CLR空项目”，如图2-16所示。

图2-16

并在下方输入项目名称和路径，最后单击“确定”按钮。此时会生成一个空的CLR应用程序。这里要提示一下，在Visual C++ 2010中，CLR的工程模板里还是有CLR表单工程的，就是不需要添加任何代码会自动生成一个表单程序，现在到Visual C++ 2013居然只有CLR空项目了，这样表单资源和程序入口点（main函数）就要自己手动添加。由此可见，微软似乎对用C++开发．NET程序不加重视了。笔者认为，如果要开发．NET程序，还是用C#比较好，至少微软也是这么推荐的。

（2）现在项目是空的，我们要为它添加窗体，打开解决方案资源管理器，然后对“解决方案Test”下方的Test进行右击，在右键菜单上选择“添加”｜“新建项”，然后出现“添加新项”对话框，在该对话框的左边选择UI，右边选择“Windows窗体”，名称可以保持默认，如图2-17所示。

图2-17

最后单击“添加”按钮。此时在解决方案资源管理器中会生成MyForm.h和MyForm.cpp，以及一个名字为MyForm的表单出现了在Visual C++设计界面中，同时左边会自动出现工具箱，在工具箱中我们展开“公共空间”，然后对“Button”单击，并不要释放，一直把它拖动到表单上再释放鼠标左键，这个过程叫拖拉控件到表单上。Button就是按钮，最常见的Windows界面元素，当我们单击按钮时，它会产生反应，当然这必须要为它添加单击按钮事件的处理函数。我们对表单上button1双击，来添加事件处理函数，代码如下：

    private: System::Void button1_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^
    e) {
            MessageBox::Show(this, "Hello World"); //显示一个消息框
        }

代码很简单，调用MessageBox的方法Show来显示一个消息框。

此时编译工程会提示程序没有入口点，要注意我们建立的是空项目，还没写main函数呢。

（3）打开MyForm.cpp，加入代码：

        using namespace Test; //使用Test命名空间
        int main(array<System::String ^> ^args)
        {
            Application::Run(gcnew MyForm()); //运行表单程序
            return 0;
        }

其中，gcnew相当于传统C++中的new，意思是为表单分配内存空间。

（4）开始运行工程。单击菜单“调试”|“开始执行（不调试）”，或直接按Ctrl+F5键来运行工程，运行结果如图2-18所示。

图2-18

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