MFC dll实现C++/CLI dll组件,C#调用的全过程详解（附完整源码）
模块化组件化实现独立的功能模块是软件设计的良好习惯，一般用实现为DLL。普通的DLL对外提供接口是采用导出函数接口，如果接口数量不大，只是50个以内，这种方式很适合；如果对外接口有上百个，导出函数接口就完全破坏了软件模块化分层设计的理念，使用接口非常麻烦，此情形采用C++/CLI导出类方式实现比较适合，即核心实现先C++ DLL，然后C++/CLI直接调用C++ DLL导出类，对外第三方工程提供CLI类接口。浮云E绘图以一个最简单的绘图模块为示例，详细介绍此方法的实现过程。
一、C++ DLL实现
本文只是为了介绍调用C++ dll导出类实现C++/CLI dll的完整过程，示例程序尽量简单。先用C++实现一个绘图组件dll。
C++ dll绘图主键设计构思
1. 绘图画布CFyView：CFyView继承自CWnd，是绘图画布窗口，并响应鼠标事件。
2. 绘图数据容器CChart：管理所有业务数据，（如需支持控件内滚轴，容器是虚拟画布）。
3. 曲线CCurve：曲线数据和曲线绘制。
C++ dll程序开发过程
1. 新建工程
选择C++ Windows 的 MFC动态链接库 --> 项目取名FyMfcDll，解决方案取名FyDemo --> Dll类型选 使用共享MFC DLL的常规 DLL
2. 创建绘图窗口类CFyView
新建类CFyView，继承于CWnd --> 添加窗口属性变量int m_crBackColor，重载窗口消息OnPaint、OnLButtonDblClk。
class CFyView : public CWnd
{
public:
CFyView();
virtual ~CFyView();
bool Create(HWND hParentWnd);
DECLARE_MESSAGE_MAP()
afx_msg void OnPaint();
afx_msg void OnLButtonDblClk(UINT nFlags, CPoint point);
public:
int m_crBackColor;
HWND m_hParentWnd;
CChart m_chart;
};
先创建好绘图窗口，方便调试绘图功能。接着往下实现绘图相关功能，等绘图功能实现后，再在CFyView里声明绘图相关对象，在OnPaint完成绘图呈现。
3. 创建数据管理器类CChart
数据管理类主要定义了曲线Curve对象集合、曲线标题、标题显示位置属性，以及添加、删除曲线，设置标题位置、绘图Draw等函数。
//作者：浮云E绘图，专业付费定制各类CAD/Viso等绘图编辑器、曲线控件等软件
//QQ：316868127
class CChart
{
public:
CChart();
virtual ~CChart();
void AddCurve(CCurve* curve);
void RemoveCurve(CCurve* curve);
void ClearCurves();
void Draw(CDC* dc);
void SetTitlePos(int x, int y);
void GetTitlePos(int& x, int& y);
CString GetTitle();
public:
CString m_sTitle;
CPtrArray m_curves;
int m_iTitleX;
int m_iTitleY;
};
实际商业项目中，数据管理容器管理着大量的业务对象，就曲线控件而言，比如曲线网格、坐标轴、图例等等数据。
4. 创建曲线类CCurve
曲线类主要定义了数据点集合CPoint数组、曲线名称、曲线线条宽度、颜色、线型等属性，主要方法是添加、清空点，以及画点连线函数Draw。
class CCurve
{
public:
CCurve(CString name);
virtual ~CCurve();
virtual bool AddPoint(CPoint* point);
virtual void ClearPoints();
virtual void Draw(CDC* dc);
public:
CString m_sName;
int MAX_POINT_COUNT = 100;
CPoint* m_pts = new CPoint[100]; //实际项目，此处创建的数组个数由外部程序传入
int m_nPointCount;
int m_nLineStyle;
int m_nLineWidth;
int m_crLineColor;
};
以上完成了C++ dll示例定义，完整的解决方案（包含4个工程）源码，在文本底部提供下载链接。在些C++ dll时，为了方便快捷的测试，可以先写一个C#测试工程，直接通过导出函数方式，测试C++ dll的核心流程。具体实现方式可参考
C++ dll直接导出函数测试接口
extern "C" __declspec(dllexport) CFyView * NewFyChart()
{
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
return new CFyView();
}
extern "C" __declspec(dllexport) void DeleteFyChart(CFyView* fyView)
{
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
delete fyView;
}
extern "C" __declspec(dllexport) bool CreateFyView(CFyView *fyView, HWND hParentWnd)
{
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
return fyView->Create(hParentWnd);
}
extern "C" __declspec(dllexport) void LoadFyVDate(CFyView * fyView)
{
CChart* chart = &(fyView->m_chart);
int offx = 50;
CCurve* curve1 = new CCurve(_T("curve 001"));
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
curve1->AddPoint(new CPoint(offx, rand()%50));
offx += 10;
}
curve1->m_crLineColor = 0x00FF00;
curve1->m_nLineWidth = 2;
chart->AddCurve(curve1);
CCurve* curve2 = new CCurve(_T("curve 001"));
for (int i = 0; i < 40; i++)
{
curve2->AddPoint(new CPoint(offx, 100+rand() % 50));
offx += 10;
}
curve2->m_crLineColor = 0x0;
curve2->m_nLineWidth = 1;
chart->AddCurve(curve2);
fyView->RedrawWindow();
}
extern "C" __declspec(dllexport) void SetFyVBackColor(CFyView * fyView, int color)
{
fyView->m_crBackColor = color;
fyView->RedrawWindow();
}
extern "C" __declspec(dllexport) int GetFyVBackColor(CFyView * fyView)
{
return fyView->m_crBackColor;
}
C#工程直接调用C++ dll测试实例
private const string LTDLL_NAME = "FyMfcDll.dll";
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "NewFyChart", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern IntPtr NewFyChart();
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "DeleteFyChart", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void DeleteFyChart(IntPtr chart);
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "CreateFyView", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern bool CreateFyView(IntPtr fyView, IntPtr hParentWnd);
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "LoadFyVDate", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void LoadFyVDate(IntPtr chart);
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "SetFyVBackColor", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void SetFyVBackColor(IntPtr chart, int color);
[DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "GetFyVBackColor", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int GetFyVBackColor(IntPtr chart);
IntPtr m_fyChart;
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
m_fyChart = NewFyChart();
CreateFyView(m_fyChart, this.panel1.Handle);
LoadFyVDate(m_fyChart);
}
private void btnChangeBk_Click(object sender, EventArgs e)
{
int bkclr = GetFyVBackColor(m_fyChart);
SetFyVBackColor(m_fyChart, 0xADD8E6);
}
二、C++/CLI dll、 C++ dll、C#之数据类型的对应关系
3种开发语言常用的数据类型对应关系如下表所示：
需要特别说明的是：
1>需要函数形参返回int值时，C++定义为int&，CLI定义为int%，C#定义为ref int。如GetChartSize（int& w, int& h） --> GetChartSize(int% w, int% h) --> GetChartSize(ref int w, ref int h);
2>需要颜色定义时，C++不支持Color只能用int，CLI支持Color，C#支持Color，因为int和Color类型的内存不一样，需要中间层CLI把int 与 Color相互转换（DateTime类型也是如此）。
3>CLI类加^，等同于C#的类，都是托管对象。
那么C++对象是怎么与C#对应上的呢？他们无法直接对应，得通过CLI层转换。得在CLI层同时维护C++类指针与CLI类引用，并且让他们关联上。对C#使用CCurve^托管对象，对内维护C++类CCurve*指向的非托管内存。具体请看下一节CLI工程源码。
4> 属性的实现。C++使用setXXX和GetXXX函数，CLI使用property即set和get方法，C#直接访问变量。
三、C++/CLI DLL实现
C++/CLI dll程序开发过程
1. 新建C++/CLI工程
选择 CLR类库（.NET Framework） --> 项目取名 FyClr
2. 添加FView类，作为C++窗口类CFyView的对应
// FView.h文件
using namespace System;
namespace fy_dll
{
public ref class FView : public IDisposable
{
public:
FView();
virtual ~FView();
};
}
// FView.cpp文件
#include "pch.h"
#include "FView.h"
namespace fy_dll
{
FView::FView()
{}
FView::~FView()
{}
}
1> FView是托管类，带ref关键字；
2>FView类继承于IDisposable，作为C++资源对象（窗口）的对应类，请继承于IDisposable
3>请定义一个namespace 命名空间，在C#工程好引用。
C++对象与C#对应
//FView.h
#include "../FyMfcDll/CFyView.h"
public ref class FView : public IDisposable
{
public:
FView();
property Color BackColor {
Color get();
void set(Color value);
}
private:
CFyView* m_cFyView;
......
};
//-----------------------------------------------
//FView.cpp
FView::FView()
{
m_cFyView = new CFyView();
}
Color FView::BackColor::get()
{
return UInt2Color(m_cFyView->m_crBackColor);
}
void FView::BackColor::set(Color value)
{
m_cFyView->m_crBackColor = Color2UInt(value);
}
是在ref class FView类里定义了一个C++对象指针，维系这与C++ dll的关系。
C++/CLI dll封装C++ dll过程和编译选项
1> 回到C++工程，把需要导出的类定义加关键词
class CFyView : public CWnd --> 改成
class __declspec(dllexport) CFyView : public CWnd
2>CLI工程编译选项设置
a> 项目属性 -> 配置属性 -> 高级 -> MFC的使用，设为"在共享DLL中使用MFC"；
b> 项目属性 -> 配置属性 -> 高级 -> 字符集，设为"使用多字节字符集；（如果文字乱码）
b> 项目属性 -> 配置属性 -> 调试 -> 命令，可设为调用此dll的应用程序EXE；（非常重要，方便调试代码）
c> 项目属性 -> 配置属性 -> 调试 -> 调试器类型，设为"混合（.NET Framework）"；（方便调试代码）
d> 项目属性 -> 链接器 -> 常规 -> 附加库目录，设为"$(SolutionDir)$(Configuration)\"；
e> 项目属性 -> 链接器 -> 输入 -> 附加依赖项，设为"$FyMfcDll.lib"；（因为本项目CLI工程调用了C++ FyMfcdll工程dll）
f> 项目属性 -> C/C++ -> 代码生成 -> 结构成员对齐，设为"4字节"；（如果C++工程与CLI工程对通一结构体内存数据错了，两个工程需设置相同的结构成员对齐方式）
g> 项目属性 -> 配置属性 -> 高级 -> 公共语言运行时支持，设为"公用语言运行时支持（/clr）"；（C++工程与CLI工程都要设置）
3. CLI工程，继续新建托管类FChart对应C++工程的CChart类，新建托管类FCurve对应C++工程导出类CCurve。
C++ 工程类如CChart定义改成class __declspec(dllexport) CChart --> CLI工程FChart类新增有必要对外提供接口访问的属性和成员函数（实现是调用C++指针对象执行）。工程源码底部下载。
四、第三方调用C++/CLI DLL示例
1. 新建项目，选 C# Windows 桌面 --> Windows 窗体应用（.NET Framework） --> 取名“TestClrDllDemo”
2. 引用上文开发的Clr组件。1>添加代码 using yf_dll --> 2> 点击“引用”，右键“添加引用”，浏览clr组件生成目录，选择fyClr.dll。
3. C#工程直接调用CLI DLL里的各种类。
解决方案可以运行，包含4个工程：（）https://download.csdn.net/download/fyhhack/87991560
1. MFC dll工程 FyMfcDll，C++ MFC实现核心业务和绘图。
2. C++/CLI dll工程 fyClr ，封装 MFC dll各功能，以导出类方式对外提供接口，直接C#访问。
3. C# Winform测试MFC dll工程 TestMfcdllDemo
4. C# Winform测试C++/CLI dll工程 TestClrDllDemo
