Windows Store apps开发[32]C++/CX Part 2 of [n]: hat(^)类型

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[DevDiv原创]Windows 8 开发Step by Step

关于本次系列的一个介绍：C++/CX Part 0 of [n]: C++/CX简介

    hat(^)是C++/CX中非常明显的一个特征——当第一次看C++/CX代码时，几乎很难不注意到它的存在。那么，hat(^)究竟是什么类型呢？hat类型是这样的一个智能指针：

        (1)、自动管理Windows Runtime对象的生命周期

        (2)、提供自动类型转换的功能，以简化Windows Runtime对象的使用

    首先，开始讨论如何通过WRL来使用Windows Runtime对象，然后解释C++/CX的hat是如何让事情变得简单。为了演示的目的，我使用如下Number类的修改版本，Number类在Part1中有介绍：

    public interface struct IGetValue    {        int GetValue() = 0;    };     public interface struct ISetValue    {        void SetValue(int value) = 0;    };     public ref class Number sealed : public IGetValue, ISetValue    {    public:        Number() : _value(0) { }         virtual int  GetValue()          { return _value;  }        virtual void SetValue(int value) { _value = value; }     private:        int _value;    };

    在被修改的Number类实现中，我定义了一对接口：IGetValue和ISetValue，这是声明了Number的两个成员函数；接着Number实现了这两个接口。其它的，看起来应该很熟悉。

    注意：Number实际上实现了三个Windows Runtime接口：除了IGetValue和ISetValue，编译器仍然会生成__INumberPublicNonVirtuals接口，这个接口由Number实现。因为Number的所有成员都已经被显示的声明在接口中(IGetValue和ISetValue)了，所以编译器生成的__INumberPublicNonVirtuals接口没有声明任何成员。及时这样，这个接口也是必须要有的，因为它是作为Number类的缺省接口。每一个runtime对象都必须有一个缺省接口，并且缺省接口对类来说总是唯一的。稍后，我们会看到为什么缺省接口非常重要。

生命周期管理

    Windows Runtime引用类型使用引用计数来管理对象的生命周期。所有的Windows Runtime接口(包括Number实现的三个接口)都直接继承自IInspectable接口，该接口继承自COM IUnknown接口。IUnknown有三个成员方法，用于控制对象的生命周期和允许类型转换。

    在MSDN上的一篇文章“引用计数管理的规则”全面的概述了IUnknown生命周期管理是如何进行的。规则非常的简单：每次创建一个新的引用对象时，必须调用IUnknown::AddRef方法来将对象的引用计数加1；每当销毁一个引用对象时，必须调用IUnknown::Release方法来将对象的引用计数减1。引用计数初始化时为0，之后会有一系列关于AddRef和Release的调用，当引用计数再次为0时，对象将被销毁。    

    当然在进行C++编程时，我们应该很少——几乎从来没有——去直接调用AddRef和Release方法。取而代之的是，使用智能指针，可以在需要的时候自动的进行调用。使用智能指针可以确保对象不会因为没有调用Release而泄露，或者过早调用Release而引起对象销毁，从而导致AddRef失败。

    ATL包含CComPtr和一些相关的智能指针，它们已经长期用于COM编程中对象的自动管理引用计数，同样它们都实现了IUnknown。WRL包含ComPtr，该指针对CComPtr进行了改进（例如：ComPtr不需要重载运算符&，而CComPtr是需要的）。

For those who have not done much COM programming and are unfamiliar with ComPtrs: if you've used shared_ptr (included as part of C++11, C++ TR1, and Boost), ComPtr has effectively the same behavior with respect to lifetime management. The mechanism is different (ComPtr makes use of the internal reference counting provided by IUnknown, while shared_ptrsupports arbitrary types and must thus use an external reference count), but the lifetime management behavior is the same.

The C++/CX hat has exactly the same lifetime management semantics as a ComPtr. When a T^ is copied, AddRef is called to increment the reference count, and when a T^ goes out of scope or is reassigned, Release is called to decrement the reference count. We can consider a simple example to demonstrate the reference counting behavior:

类型转换

类型转换

通过WRL使用对象

通过WRL使用对象

通过C++/CX使用对象

通过C++/CX使用对象

最后：注意事项

最后：注意事项