【聚杰网C++】实例解析C++/CLI的“克隆” C++/CLI不但支持基于堆栈的对象,同时也支持基于堆的对象;然而,如果想与其他基于CLI的语言(如C#、J#、Visual Basic)进行互操作的话,必须要清楚地知道,这些语言只支持基于堆的对象;当处于基于堆的对象环境中时,你与对象之间,永远只有"一臂之遥",比方说,两个给定的句柄h1与h2,只有在为这种句柄类型定义了相应的赋值操作符时,*h1 = *h2才会工作正常,而对C++/CLI之外的其他语言中的类型来说,情况可能就不是这样了。同样地,一个遵从CLS的机制需要创建对象的一份副本,这种机制被称为"克隆"。
使用CLI库中的Clone函数
请看例1中的代码,其使用了类似于矢量的一个System::ArrayList类,插1是程序的输出。
例1:
| using namespace System; using namespace System::Collections; void PrintEntries(String^ s, ArrayList^ aList); int main() { ArrayList^ al1 = gcnew ArrayList; /*1*/ al1->Add("Red"); al1->Add("Blue"); al1->Add("Green"); al1->Add("Yellow"); /*2*/ PrintEntries("al1", al1); /*3*/ ArrayList^ al2 = static_cast<ArrayList^>(al1->Clone()); /*4*/ PrintEntries("al2", al2); /*5*/ al1->Remove("Blue"); al1->Add("Black"); al1->RemoveAt(0); al1->Insert(0, "Brown"); /*6*/ PrintEntries("al1", al1); /*7*/ PrintEntries("al2", al2); } void PrintEntries(String^ s, ArrayList^ aList) { Console::Write("{0}: ", s); for each(Object^ o in aList) { Console::Write("/t{0}", o); } Console::WriteLine(); } |
插1:程序输出
| al1: Red Blue Green Yellow al2: Red Blue Green Yellow al1: Brown Green Yellow Black al2: Red Blue Green Yellow |
ArrayList al1由4个代表不同颜色的字符串组成,通过在标记3中调用ArrayList::Clone函数,可以对此对象作一个完整的复制,所以,标记2与4表示的输出完全相同。
接下来,从al1中移除了第二个元素,在末尾加入了一个新的元素,并修改了第一个元素的值。当把标记6与7表示的输出进行一个对比时,你会发现,对al1所作的修改,完全不会影响到al2。在此需要说明的是,al2内部的引用,指向其自身元素的私有副本,而不是al1中的元素,这就是通常提到的"深拷贝",反之,只是简单地把两个ArrayList内部引用指向同一个值集(如al2=al1的赋值操作),这称为"浅拷贝"。
也就是说,如果你希望复制所拥有的对象,应该参照库函数Clone机制中的复制过程。
在类型中添加克隆
克隆的关键是实现System::ICloneable标准接口,其需要你定义一个调用Clone、不接受任何参数、并带有一个System::Object^返回类型的函数,返回的句柄指向一个新的对象,这个对象是被调用对象的一个副本。请看例2:
例2:
| public ref class Point : ICloneable { // ... public: virtual Object^ Clone() { return MemberwiseClone(); } }; int main() { /*1*/ Point^ p1 = gcnew Point(3, 5); /*2*/ Console::WriteLine("p1: {0}", p1); /*3*/ Point^ p2 = static_cast<Point^>(p1->Clone()); /*4*/ p1->Move(9, 11); /*5*/ Console::WriteLine("p1: {0}", p1); /*6*/ Console::WriteLine("p2: {0}", p2); } |
以下是程序的输出:
| p1: (3,5) p1: (9,11) p2: (3,5) |
在标记3中,通过调用Clone进行了复制,而因为此函数返回一个Object^类型的值(在此为一个Point的引用),在把它赋值给p2之前,必须转换为一个Point^。(即便Point::Clone真的返回一个Point的句柄,也不能这样声明函数,因为不符合接口规范。)
在类型System::Object中定义了一个名为MemberwiseClone的函数,如下所示:
| protected: Object^ MemberwiseClone(); |
这个函数创建并返回对象的一份副本,而一般的用法是,对任意句柄x,以下的表达式都为真:
| x->MemberwiseClone() != x x->MemberwiseClone()->GetType() == x->GetType() |
通常来说,复制一个对象必须创建对象的一个新实例,但同时也可能需要对内部数据结构进行复制,在此不需要调用任何的构造函数。
Object::MemberwiseClone执行一个详细而精确的克隆操作。它创建类对象的一个新实例,并用源对象字段内容,初始化对应的所有字段,就好像在赋值;但是要注意的是,字段内容本身并没有被克隆,所以,这个函数执行的是一个对象的"浅拷贝"。





