c++ - 如何将托管值类型成员添加到非托管类？

Question

我正在尝试创建一个名为 MyNativeClass 的 native C++ 类，它可以由非托管代码使用。 MyNativeClass 的成员函数是使用托管代码实现的。此外，托管代码需要一个 System::Numerics::BigInteger 对象，但是当我尝试将 System::Numerics::BigInteger bi_ 字段添加到 MyNativeClass，我得到

error C3265: cannot declare a managed 'bi_' in an unmanaged 'MyNativeClass'

这是一个简化的代码 list ，它演示了我正在努力实现的目标:

mynativeclass.h

class MyNativeClass
{
    //...

public:
    MyNativeClass();
    //...

private:
    System::Numerics::BigInteger bi_;

    //...
};

mynativeclass.cc

MyNativeClass::MyNativeClass()
    : bi_(BigInteger::Zero)
{
    //...
}

我不确定为什么不允许这样做。

有办法吗？

Answer 1

您不能在 native 类型中包含托管数据。原因是 native 类型的对象在垃圾收集器的范围之外，并且不会阻止托管对象死亡。

“我知道”，你说。 “但是值类型并没有保存在托管堆上，也不需要垃圾收集器跟踪它们的生命周期!”千真万确。但是托管值类型可能包含引用类型的句柄。如果垃圾收集器看不到它们，就无法保持它们的引用(或在分代垃圾收集器压缩堆/将对象提升到更高的代时调整它们)。

可以将可 blittable 数据(不包含句柄)直接存储在 native 内存中。事实上，这对于具有双重标识的原始类型是允许的(例如， native int == System.Int32 )。但它不允许用于任何复合类型，大概是为了保持语言规则简单。和 BitInteger无论如何都不允许，因为它确实需要保留可变大小内容区域的句柄(使用 dotPeek 或引用源，它显示为 array<unsigned>^ )以支持任意精度。

解决方法是使用 GCHandle垃圾收集器的功能，使对象在垃圾收集器的范围之外保持事件状态。但是用 GCHandles 替换值类中的所有句柄会导致内存中布局不兼容，因此它们实际上不再是同一类型。最简单的解决方案是使用 gcroot<> (这是 GCHandle 的一个很好的 C++/CLI 接口(interface))到一个引用类类型，并将您的托管值类型粘贴在其中。

C++/CLI 团队最初尝试允许混合类型，但事情变得复杂并以您现在看到的分离规则告终。有一篇关于此的相当不错的博客文章，但我现在找不到了。