2024-04-02发表2024-05-03更新【工程】 / C++/C#混合编程0次访问

C++/C#混合编程概览

本系列文章的重点聚集在C+ +/CLI的以下三个方面：

混合编程的意义

C+ +源代码编译后直接生成平台相关的二进制文件，运行效率极高；允许内存操作，适合底层系统开发；很多基础设施或大型软件都采用C+ +进行开发，这也促进了该语言的生态繁荣。

优点很多，但C+ +为人诟病的缺点也不少，例如：灵活高效的指针也带来了很多麻烦、语言越来越复杂等。

C#逐渐替代C+ +成为微软阵营的顶流语言，其市场份额逐渐增大，并荣获了“TIOBE 2023年度编程语言”的称号，发展势头可见一斑！

与Java类似，C#源代码编译之后也会生成中间语言，继而在.NET虚拟机上执行，虚拟机提供内存管理、垃圾回收的功能。

C#是纯粹的面向对象编程语言，学习曲线平缓；胜任多种类型的程序开发（如Web前后端、桌面程序等）；提供垃圾回收器机制，内存管理安全高效；有NuGet包管理器，海量开源库下载即用！

且在工业软件二次开发领域，C#基本是一种标配，如AutoCAD、Revit等。

C#的不足之处在于：编写的程序非常容易被反编译成源代码，代码混淆器也很难根治这个问题；在计算密集型程序中，该语言还有待提升竞争力。

C+ +和C#是两种设计思想差异很大的编程语言，各有优劣，某些场景下需要将两者优势互补。

（1）跨语言复用程序库

采用C+ +进行项目开发时，如果需要用到既有C#类库，这时最好的方式是采用混合编程将既有C#类库封装起来，供C+ +项目调用；反之同理。

（2）软件保护

C#开发的软件保密性差，商业软件的核心技术模块最好采用C+ +编写，采用混合编程的方式封装该模块供C#主项目调用。

（3）软件整体性能提升

C#性能还无法匹敌C+ +，在C#项目中存在计算密集型的操作时，可使用C+ +编写核心计算模块，通过混合编程的方式嵌入C#主项目中，进而提升软件的整体性能。

C+ +和C#是微软生态的两个主力语言，Visual Studio对两者都有非常好的支持，微软也为C+ +/C#混合编程提供了非常强大的工具。

C+ +/CLI是一种C+ +变体语言，在支持原生C+ +语法的基础上，引入了一系列新的语法特性来支持托管代码的编写。C+ +/CLI项目可引入原生C+ +动态链接库或静态库，也支持引用C#类库，为实现跨语言调用程序库提供了语言基础。C+ +/CLI是最完美的C+ +/C#混合编程方案。

使用C+ +/CLI有三种模式：① 仅使用原生C+ +代码；② 仅使用托管代码；③ 使用原生C+ +和托管混合代码。当然，第③中模式才是重点，对于第①、②两种场景可直接构建原生的C+ +或C#项目。

P/Invoke是.NET提供的一种轻量机制，允许托管代码调用C/C+ +编写的原生代码；不支持C+ +调用C#代码。

当C#项目需要调用少量原生代码时，这种方式可以作为首选方案。

COM（Component Object Model）是微软早期提出的一种软件架构，允许软件组件在不同的编程语言之间进行交互。其编程较为复杂，且部署依赖Windows注册表；在某些方面，.NET框架已成为更好的技术方案。本文不做进一步介绍。

本系列文章的重点聚集在C+ +/CLI的以下三个方面：

（1）C+ +/CLI的基本语法，以及开发者理解它的一种感性视角。
（2）C+ +/CLI封装.NET库供原生C+ +项目调用的实现步骤。
（3）C+ +/CLI封装原生C+ +库供.NET项目调用的实现步骤。