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C++

托管C++、非托管C++、标准C++之间有什么不同?

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2023-04-27 / 0 评论 / 0 点赞 / 8 阅读 / 7237 字 / 正在检测是否收录...
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本文最后更新于 2024-03-30,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

最近在学习C++, 听到了标准C++、托管C++、非托管C++,那么这三种有什么区别呢?

什么是托管?

托管(managed)是一种软件开发模式,指的是在运行时由一个管理器(或运行时环境)负责管理应用程序的生命周期、内存分配、资源管理等任务,从而提供更高级别的抽象和便利的开发体验。

在托管模式下,应用程序通常使用一种特定的编程语言和框架进行开发,如 .NET Framework 中的 C#、VB.NET 等语言。这些编程语言和框架提供了许多高级别的语言特性和类库,使得开发人员可以更快、更简单地开发应用程序,同时也提供了一些抽象层,隐藏了底层的实现细节,使得开发人员无需了解所有底层的细节,从而提高了开发效率和代码质量。

同理, Java 语言也可以看作是一种托管模式的语言。Java 应用程序在运行时由 Java 虚拟机(JVM)负责管理,JVM 提供了自动内存管理、垃圾回收、安全性管理、线程管理等功能,从而简化了开发人员的工作。

什么是托管C++?

托管 C++ 是指使用 C++/CLI 编写的 .NET 应用程序。C++/CLI 是 C++ 语言的扩展,它支持 .NET 框架和 .NET 运行时的特性,使得 C++ 语言能够像 C# 和 VB.NET 一样,与 .NET 平台紧密集成。

托管 C++ 应用程序使用 .NET 类库、CLR 属性、委托、事件等 .NET 特性进行开发,并采用 .NET 平台的内存管理方式。这意味着,托管 C++ 应用程序具有非常强的互操作性,可以与其他 .NET 语言(如 C#、VB.NET 等)和 .NET 平台的组件(如 Windows Forms、WPF 等)无缝集成。

托管 C++ 在 .NET 平台下具有许多优点,如:

  • 可以使用 .NET 类库和框架,简化了开发工作,提高了开发效率。
  • 可以使用 .NET 平台的调试器和分析工具,方便了代码调试和性能优化。
  • 可以与其他 .NET 语言和组件无缝集成,提高了代码的可重用性和扩展性。
  • 可以采用 .NET 平台的内存管理方式,避免了许多常见的内存管理问题(如内存泄漏、悬挂指针等)。

需要注意的是,托管 C++ 并不是传统意义上的 C++,它与标准 C++ 有很多不同之处。因此,在使用托管 C++ 进行开发时,需要注意遵守 C++/CLI 的语法规则和 .NET 平台的相关规范。

有托管C++那么有非托管C++么?

有非托管 C++。

非托管 C++ 是指使用标准 C++ 语言编写的本地应用程序,不依赖于 .NET 框架和 .NET 运行时。

与托管 C++ 不同,非托管 C++ 不使用 .NET 类库和框架,也不采用 .NET 平台的内存管理方式。

非托管 C++ 应用程序使用标准 C++ 语言特性和类库进行开发,可以访问本地操作系统和硬件资源,具有较高的性能和灵活性。非托管 C++ 应用程序通常用于开发本地应用程序,如操作系统内核、驱动程序、游戏引擎、图形界面应用程序等。

与托管 C++ 相比,非托管 C++ 具有以下特点:

  • 不依赖于 .NET 框架和 .NET 运行时,因此不需要安装 .NET Framework。
  • 不使用 .NET 类库和框架,因此不能直接与 .NET 语言和组件进行集成。
  • 采用传统的内存管理方式,需要手动管理内存,容易出现内存泄漏、悬挂指针等问题。
  • 可以访问本地操作系统和硬件资源,具有较高的性能和灵活性。

需要注意的是,托管 C++ 和非托管 C++ 并不是互斥的,可以在同一个应用程序中同时使用这两种编程模式。在实际开发中,可以根据具体需求和应用场景选择合适的编程模式。

托管C++和非托管C++有什么区别?

托管和非托管是C++中两种不同的编程模型,用于处理不同类型的资源和内存管理方式。

托管(Managed)C++:

  • 托管C++代码使用.NET Framework或CLR(Common Language Runtime)作为运行时环境,并利用CLR的垃圾回收器(Garbage Collector)来管理内存。
  • 托管C++代码使用.NET的特性和功能,如自动垃圾回收、托管指针(^)和托管数组等。
  • 托管C++代码可以与其他.NET语言(如C#和VB.NET)混合编写,并共享相同的运行时环境。
  • 托管C++代码通常用于开发Windows应用程序,如Windows桌面应用程序、Windows服务、ASP.NET应用程序等。

非托管(Unmanaged)C++:

  • 非托管C++代码不依赖.NET Framework或CLR,并使用传统的C++语法和特性。
  • 非托管C++代码需要手动管理内存,包括分配和释放内存,没有垃圾回收器来自动回收不再使用的内存。
  • 非托管C++代码使用传统的C++指针和数组,并使用C++的内存管理方式,如new和delete操作符。
  • 非托管C++代码通常用于开发系统级应用程序、嵌入式系统、游戏引擎、设备驱动程序等。

主要区别:

  • 托管C++依赖.NET Framework或CLR,使用.NET的特性和功能,包括垃圾回收、托管指针等,具有更高的开发速度和方便性,但也可能带来性能开销和一些限制。
  • 非托管C++不依赖.NET Framework或CLR,使用传统的C++语法和内存管理方式,具有更高的性能和灵活性,但需要手动管理内存,代码可能较复杂。

非托管C++等同标准C++ 么?

非托管 C++ 和标准 C++ 并不完全等同,但它们是有关联的。

  • 标准 C++ 是指 ISO C++ 标准规定的 C++ 语言规范和标准库规范,它定义了 C++ 语言的语法、语义和标准库的接口。
  • 标准 C++ 是一种通用的、平台无关的编程语言,可以在不同的操作系统和硬件平台上进行开发和运行。

非托管 C++ 是指使用标准 C++ 语言编写的本地应用程序,与标准 C++ 相关。

非托管 C++ 应用程序不依赖于 .NET 框架和 .NET 运行时,使用标准 C++ 类库和语言特性进行开发,可以访问本地操作系统和硬件资源,具有较高的性能和灵活性。

虽然非托管 C++ 和标准 C++ 都是使用标准 C++ 语言进行开发,但它们之间仍然有一些区别。

  • 非托管 C++ 应用程序通常需要使用操作系统特定的 API 来访问本地资源,而标准 C++ 应用程序则不需要。
  • 非托管 C++ 应用程序需要手动管理内存,而标准 C++ 应用程序可以使用智能指针等工具来简化内存管理。

具体来说, 非托管(Unmanaged)C++和标准C++(也称为原生C++)在以下几个方面有区别:

  1. **内存管理:**非托管C++需要手动管理内存,包括内存的分配和释放。使用传统的C++指针和数组来进行内存操作,如new和delete操作符。而标准C++也需要手动管理内存,但可以使用C++11引入的智能指针(如std::shared_ptr和std::unique_ptr)等RAII(资源获取即初始化)技术来简化内存管理。
  2. **依赖的运行时环境:**非托管C++不依赖.NET Framework或CLR,代码可以独立编译和执行。而标准C++不依赖特定的运行时环境,可以在不同的平台和环境下进行编译和执行,只需要符合C++语言标准的规范。
  3. **特性和功能:**非托管C++使用传统的C++语法和特性,不包括.NET Framework或CLR提供的特性和功能,如垃圾回收、托管指针(^)和托管数组等。而标准C++包括了C++语言的核心特性和库,如C++语法、类型、函数、类、模板、标准库(如STL)等。
  4. **应用领域:**非托管C++通常用于开发系统级应用程序、嵌入式系统、游戏引擎、设备驱动程序等,需要对底层硬件和操作系统进行直接访问和控制。而标准C++可以用于各种应用领域,包括桌面应用程序、移动应用程序、服务器应用程序、嵌入式系统等,具有更广泛的应用范围。

需要注意的是,非托管 C++ 和标准 C++ 并不是互斥的,可以在同一个应用程序中同时使用这两种编程模式,根据具体需求和应用场景选择合适的编程模式。

非托管C++可以使用智能指针么?

非托管(Unmanaged)C++ 本身不包含智能指针这一特性,因为智能指针是C++11引入的标准库特性,属于标准C++的一部分。然而,可以通过使用第三方库或自己实现类似的功能来在非托管C++中实现智能指针的功能。

在非托管C++中,通常使用传统的裸指针(raw pointers)来进行内存管理,需要手动分配和释放内存。但这样容易出现内存泄漏(memory leaks)和悬空指针(dangling pointers)等问题,导致程序出现未定义行为。而智能指针可以在一定程度上自动管理内存,避免了这些问题。

可以通过引入第三方库,如Boost C++ Libraries,来使用其提供的智能指针类(如boost::shared_ptr和boost::unique_ptr)来实现智能指针的功能。这些库提供了一些现成的智能指针实现,可以方便地在非托管C++中使用。

此外,也可以自己实现智能指针类,例如基于RAII(资源获取即初始化)的技术,使用析构函数来自动释放内存,或者使用自定义的引用计数(reference counting)机制来管理对象的生命周期。但需要注意,自己实现智能指针时需要小心处理多线程和异常等情况,确保内存管理的安全性和正确性。

非托管C++只能在Windows平台使用么?

非托管(Unmanaged)C++ 不限于在 Windows 平台使用,它可以在多种操作系统上运行,包括但不限于 Windows、Linux、macOS、嵌入式系统等。

C++ 是一种跨平台的编程语言,编写的非托管C++ 代码可以在不同操作系统和硬件架构上进行编译和执行。C++ 的标准库和操作系统提供的API通常是非平台特定的,因此可以在不同平台上使用相同的C++代码。

但需要注意的是,不同操作系统和硬件架构可能有不同的系统调用、API接口、二进制兼容性等特性,因此在跨平台开发时需要注意处理平台相关的差异。例如,涉及到文件系统、网络通信、多线程、图形界面等操作时,可能需要使用平台特定的API或者第三方库来进行适配。

同时,编写跨平台的非托管C++ 代码也需要遵循特定的编程规范和最佳实践,以确保代码的可移植性和可靠性。这包括避免使用平台特定的特性、进行条件编译、进行平台相关的错误处理等。一些跨平台的开发框架和库(如Boost、Qt、STL等)也提供了跨平台的解决方案和工具,以简化跨平台开发的难度。

如何判断一个项目是非托管C++ 还是标准C++项目?

要判断一个项目是非托管 C++ 还是标准 C++ 项目,可以考虑以下几个方面:

  1. 项目类型:非托管 C++ 通常用于开发本地应用程序,如操作系统内核、驱动程序、游戏引擎、图形界面应用程序等;而标准 C++ 则可以用于开发各种类型的应用程序,包括本地应用程序和跨平台应用程序。
  2. 代码特性:非托管 C++ 使用标准 C++ 语言特性和本地操作系统的 API 进行开发,而标准 C++ 还可以使用一些跨平台的库和框架,如 STL、Boost 等。
  3. 编译器选项:通常情况下,非托管 C++ 需要使用本地操作系统的编译器进行编译,如 Visual C++、GCC 等;而标准 C++ 可以使用跨平台的编译器进行编译,如 GCC、Clang 等。
  4. 第三方库和工具:非托管 C++ 通常需要使用本地操作系统的第三方库和工具进行开发,如 DirectX、OpenGL、WinAPI 等;而标准 C++ 可以使用跨平台的第三方库和工具进行开发,如 Qt、Boost、SDL 等。

需要注意的是,判断一个项目是非托管 C++ 还是标准 C++ 通常需要综合考虑多个因素,不能仅仅依靠其中的一个因素。

后记

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