C++ CLI 和 C++/CX 之间的区别

2025年5月10日 | 阅读 5 分钟

C++ CLIC++/CX 都是 C++ 编程语言的扩展,它们实现了与 .NET 框架的互操作性。然而,它们在设计、使用和目标环境方面存在一些共同的特性。本文将详细解释这两种技术,并以表格形式提供比较分析。

什么是 C++/CLI?

通用语言基础设施 (Common Language Infrastructure) C++/CLI 是微软语言规范,它通过允许 C++ 类型与 .NET 库进行无缝协同工作来扩展 C++ 的使用。它的存在使开发人员在构建应用程序时能够利用 C++ 的优势,同时还能保持原生 C++ 所固有的高性能。C++/CLI 允许开发人员连接托管代码和非托管代码,因为它促进了开发人员在 C++ 项目中使用现有库并在 .NET 环境中进行维护的能力。

主要特点

C++/CLI 的几个关键特性如下:

  • 托管代码:C++/CLI 使开发人员能够编写运行在 .NET 公共语言运行时 (CLR) 上的托管代码。这带来了垃圾回收、类型安全和安全性等特性的好处。
  • 与 .NET 的互操作性:C++/CLI 的主要用途是创建 .NET 应用程序,或者包装现有的原生 C++ 库,以便它们可以从 C# 或 VB.NET 调用。
  • 语法扩展:添加了额外的关键字和语法来支持托管类型。
  • 性能:在 .NET 生态系统内,可以使用原生代码构建高性能应用程序。
  • 工具支持:在包括 Visual Studio 在内的大多数 IDE 中都有强大的支持,以及调试和项目管理工具。
  • 应用程序和旧代码集成:用例包括将旧 C++ 代码与新的 .NET 元素集成,性能密集型应用程序,以及原生组件开发可以与 .NET 功能并排使用。开发人员编写的可重用组件可以被其他 .NET 应用程序使用。

什么是 C++/CX?

C++/CX (C++ Component Extensions) 是微软 C++ 的另一个扩展,主要侧重于 Windows Runtime (WinRT) 平台。C++/CX 主要用于开发 Windows 应用商店应用程序和可在 Windows 环境中使用的组件,尤其适用于通用 Windows 平台 (UWP) 应用程序。

主要特点

C++/CX 的几个关键特性如下:

  • Windows Runtime 支持:C++/CX 设计用于与 Windows Runtime 配合使用,这使开发人员能够创建跨不同 Windows 设备运行的应用程序。
  • 简化语法:C++/CX 的新语法允许开发人员通过使用 `ref class`、`ref struct` 和 `^` (handle) 等关键字来更轻松地使用 Windows Runtime 组件。
  • 异步编程:C++/CX 支持异步编程模型,这有助于开发人员编写响应更快的应用程序。
  • 直接集成 XAML:它允许开发人员使用 XAML 设计 UI,从而缩短了 C++ 与 Windows 中 UI 声明式模型之间的距离。
  • 组件导向:这种设计更侧重于构建可在各种 Windows 应用程序和设备中重用的 Windows 组件。

用例

C++/CX 的一些用例如下:

  • UWP 应用程序开发:使用 C++/CX 构建针对通用 Windows 平台的应用程序是理想的选择。
  • 游戏开发:游戏开发人员可以使用 C++/CX 开发性能关键的游戏组件,并将其与 Windows API 集成。
  • Windows 桌面应用程序:开发人员可以使用 WinRT 构建现代桌面应用程序。

C++ CLI 和 C++/CX 的主要区别

Difference between C++ CLI and C++/CX

C++ CLI 和 C++/CX 之间存在一些主要区别。以下是一些主要的区别:

特性C++ CLIC++/CX
目的它旨在与 .NET Framework 互操作,以便 C++ 开发人员可以使用 .NET 的功能。它用于开发 Windows Runtime (WinRT) 的应用程序,特别是通用 Windows 平台 (UWP) 应用。
目标框架它面向 .NET Framework,可以访问大量的托管类库。它面向 Windows Runtime (WinRT),该运行时针对跨多种设备类型的现代 Windows 应用进行了优化。
托管代码它运行在公共语言运行时 (CLR) 上,具有垃圾回收和类型安全。它在 WinRT 环境中运行,使用自动引用计数进行内存管理。
语法引入它引入了特定于托管的语法(例如 `ref class`、`gcnew`)。它保留了大部分标准 C++ 语法用于原生代码。它提供了简化的 WinRT 组件语法,使用类似的关键字但针对易用性进行了优化(例如 `ref class`、`^` 表示句柄)。
内存管理它同时支持托管(垃圾回收)和非托管(手动)内存管理。主要使用自动引用计数,减少了手动内存管理的需要。
与原生代码的互操作性具有出色的调用原生 C++ 代码和库的能力,支持混合模式开发。与原生代码互操作性良好,但主要面向 WinRT 组件,这可能会限制直接使用旧式 C++。
用户界面开发主要支持 Windows Forms 和 WPF 用于桌面应用程序开发。它直接与 XAML 集成,支持现代 UI 开发和 UWP 应用程序的响应式设计。
组件设计它用于创建其他 .NET 语言可以使用的组件。它用于创建可重用的 WinRT 组件,供构建在 Windows 上的各种应用程序使用。
工具支持Visual Studio 为 .NET 提供丰富的工具支持,包括调试和项目模板。UWP 和 WinRT 在 Visual Studio 中也得到了良好的支持。它们包括特定于这些技术的模板和调试功能。
性能对于需要原生互操作但可能因 CLR 而产生开销的应用程序,它具有高性能。针对 Windows 应用程序中的高性能进行了优化,能够高效处理 UI 和异步任务。
旧应用程序集成它非常适合将旧 C++ 库集成和封装到 .NET 应用程序中。较少侧重于旧代码集成;更侧重于使用现代 Windows API 进行应用程序开发。
跨平台支持主要是 Windows 和 .NET 生态系统;不跨平台。跨平台,但仅限于 Windows 设备;但通过 UWP 针对各种平台,如台式机、平板电脑和手机。
错误处理它使用 .NET 的异常处理机制(try-catch)并支持 CLR 异常。它还集成了 WinRT 的异常处理模型,这有助于更好地处理异步操作。
部署模型它使用 .NET 部署模型,该模型涉及 .NET 运行时和任何其他相关依赖项。遵循 UWP 部署模型。这意味着应用程序可以通过 Microsoft Store 分发。
事件处理它支持 .NET 事件模型,可能包含委托和事件。它利用 WinRT 的事件模型。事件模型专门用于异步和响应式应用程序。
社区和生态系统它是更广泛的 .NET 生态系统的一部分,继承了丰富的社区资源和库。与 UWP 生态系统紧密结合,资源集中于 Windows 应用开发和现代 UI 范式。
标准库可以访问 .NET 库,包括集合、I/O 和网络。可以访问 WinRT 库,这些库提供了用于触摸、传感器和其他 Windows 功能的现代 API。

结论

总之,C++/CLIC++/CX 都是 C++ 的扩展,但针对不同的生态系统,各有所长。C++ CLI 在连接原生 C++ 与 .NET Framework 方面表现出色,使开发人员能够处理托管和非托管代码环境,并确保高性能应用程序,同时概述了 .NET 的特性,如垃圾回收和类型安全。C++/CX 针对 Windows Runtime (WinRT) 和通用 Windows 平台 (UWP) 开发进行了优化,提供了简化的语法、异步编程以及与 XAML 的紧密集成,用于现代 Windows 应用的设计。虽然 C++/CLI 在集成旧代码和 .NET 互操作性方面可能是一个不错的选择,但 C++/CX 则专注于响应速度和在 Windows 设备上构建可重用组件。选择取决于您是需要 .NET 还是现代 Windows 应用程序。