在C++中如何反射調(diào)用返回復雜對象的.NET方法

這篇文章主要介紹在C++中如何反射調(diào)用返回復雜對象的.NET方法，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

反射調(diào)用返回復雜對象的.NET方法

定義數(shù)據(jù)接口

先看看.NET程序集的一個返回對象的方法：

 public IUserInfo GetUserByID(int userId)
 {
  IUserInfo userinfo= EntityBuilder.CreateEntity<IUserInfo>();
  userinfo.ID = userId;
  userinfo.Name = "姓名_" + userId;
  userinfo.Birthday = new DateTime(1980, 1, 1);
  return userinfo;
 }

其中 IUserInfo是一個用戶信息接口：

using System;
namespace NetLib
{
 public interface IUserInfo
 {
 DateTime Birthday { get; set; }
 int ID { get; set; }
 string Name { get; set; }
 }
}

接口內(nèi)容很簡單，有int,string，DateTime三種類型的屬性，所以可以把它當做.NET與C++傳遞數(shù)據(jù)的DTO對象接口。

在方法 GetUserByID 中，有一行代碼：

IUserInfo userinfo= EntityBuilder.CreateEntity<IUserInfo>();

EntityBuilder對象是PDF.NET SOD框架中的一個實體構造器，調(diào)用CreateEntity方法可以根據(jù)一個接口創(chuàng)建一個動態(tài)實體類對象，通過這種方式，我們可以不用去關心實體類的構造細節(jié)，僅僅關心方法調(diào)用的數(shù)據(jù)接口。在后面的示例中，我們都會通過這種接口對象的方式來傳遞數(shù)據(jù)。

綁定委托方法

下面我們來看看如何在C++/CLI中反射調(diào)用GetUserByID 這個方法。

雖然方法返回的是IUserInfo，但是對于我們的C++程序端來說，它并不知道IUserInfo這個接口對象，因為此接口沒有在C++程序端定義，C++程序也沒用引用它所在的.NET程序集，所以我們在反射調(diào)用GetUserByID 方法的時候，只能使用“弱類型”的Object，幸運的是我們調(diào)用的是返回值，而不是參數(shù)（反過來就不行，后面會有介紹），創(chuàng)建下面的委托對象是合法的：

Func<int, Object> fun;

詳細的C++/CLI反射代碼如下：

CppUserInfo GetUserByID(int userId)
 {
  //調(diào)用.NET方法，得到結果
  MethodInfo^ method = dotnetObject->GetType()->GetMethod("GetUserByID", BindingFlags::Public | BindingFlags::Instance);
  Func<int, Object^>^ fun = (Func<int, Object^>^)Delegate::CreateDelegate(Func<int, Object^>::typeid, this->dotnetObject, method);
  Object^ result = fun(userId);
  //轉(zhuǎn)換托管類型數(shù)據(jù)到本機結構體
  Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
  CppUserInfo user;
  user.ID = (int)entityProp("ID");
  user.Name = (String^)entityProp("Name");// MarshalString((String^)entityProp("Name"));
  user.Birthday = Convert2CppDateTime((DateTime^)entityProp("Birthday"));
  return user;
 }

在上面的代碼中，通過委托方法調(diào)用：

Object^ result = fun(userId);

使用SOD DTO 對象

我們得到了.NET程序集的方法返回的DTO對象，但是如何取出它的數(shù)據(jù)賦值給我們的C++本機代碼呢？

所以這里涉及到2個問題：

1，從Object對象取出數(shù)據(jù)；

2，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并且賦值給C++本地數(shù)據(jù)結構

對于第一個問題，我們可以反射DTO對象的屬性，然后跟本地數(shù)據(jù)接口一一對應，但是，本來我們已經(jīng)在反射調(diào)用方法了，再來一次反射事情就復雜了。

幸好，我們的DTO接口對象它是一個動態(tài)創(chuàng)建的SOD實體類對象，由于SOD實體類有類似“字典”的功能，可以通過相關方法進行訪問。

實體類基類的一個方法定義：

public object PropertyList(string propertyFieldName)

我們反射此方法并且綁定一個委托對象來調(diào)用它：

 static Func<String^, Object^>^ EntityCallDelegate(Object^ entity)
 {
  //實體類基類的一個方法定義：
  //public object PropertyList(string propertyFieldName)
  Type^ base = entity->GetType()->BaseType;
  MethodInfo^ methodEntity = base->GetMethod("PropertyList", BindingFlags::Public | BindingFlags::Instance);
  Func<String^, Object^>^ funEntity = (Func<String^, Object^>^)Delegate::CreateDelegate(Func<String^, Object^>::typeid, 
      entity, methodEntity);
  //示例 String^ result = (String^)funEntity("Name");
  return funEntity;
 }

然后，就能像下面這樣使用了：

Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
int id = (int)entityProp("ID");

將.NET對象轉(zhuǎn)換到C++結構體

在示例中，我們定義了一個CppUserInfo結構體：

struct CppUserInfo
{
 int ID;
 //wstring Name;
 CString Name;
 tm Birthday;
};

托管字符串與本機字符串

這個結構體跟C#版本的接口 IUserInfo對應，但是結構體成員有幾個需要注意的地方：

CString Name;

字符串類型的“名字”成員，要在C++中使用字符串類型，必須在C++文件中包含下面的頭文件：
如果不是 MFC應用程序，包含下面這個：

#include <atlstr.h>

否則，需要包含這個頭文件：

#include <cstringt.h>  

如果不是使用CString，而是 wstring，那么需要定義一個方法來實現(xiàn)托管字符串到本機字符串的轉(zhuǎn)換： 

// 
 //要使用下面的方法，請先 #include <string> 
 //
 static wstring MarshalString(String ^ s) {
  wstring os;
  const wchar_t* chars =
   (const wchar_t*)(Marshal::StringToHGlobalUni(s)).ToPointer();
  os = chars;
  Marshal::FreeHGlobal(IntPtr((void*)chars));
  return os;
 }

上面的方法申明了一個 wchar_t* 類型的指針，在方法結尾必須釋放此指針占用的內(nèi)存，所以這種形式的轉(zhuǎn)換還是比較麻煩。
有關托管字符串跟C++本機字符串的轉(zhuǎn)換。

托管日期與本機日期數(shù)據(jù)

在C++中表示日期的結構體是 tm，但是需要注意的是 tm的year部分僅能夠表示與1900的差值，所以我們可以寫下面2個方法來簡單的轉(zhuǎn)換：

 static tm Convert2CppDateTime(DateTime^ dt)
 {
  tm result;
  result.tm_year = dt->Year - 1900;
  result.tm_mon = dt->Month;
  result.tm_wday = dt->Day;
  return result;
 }
 static DateTime^ Covert2NetDateTime(tm cppDate)
 {
  return gcnew DateTime(
   cppDate.tm_year + 1900, 
   cppDate.tm_mon, 
   cppDate.tm_wday
  );
 }

有了字符串跟日期類型的.NET與C++的相互轉(zhuǎn)換，基本上就能夠使用.NET的DTO對象了，因為其它數(shù)字類型只要類型兼容，是可以直接使用的，比如int類型。

轉(zhuǎn)換到本機結構體

下面再回來看看 GetUserByID 方法內(nèi)的對象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分：

//轉(zhuǎn)換托管類型數(shù)據(jù)到本機結構體
   Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
   CppUserInfo user;
   user.ID = (int)entityProp("ID");
   user.Name = (String^)entityProp("Name");// MarshalString((String^)entityProp("Name"));
   user.Birthday = Convert2CppDateTime((DateTime^)entityProp("Birthday"));

現(xiàn)在再看看，采用類似“字典”訪問方式的SOD DTO對象，給C++本地結構體轉(zhuǎn)換賦值數(shù)據(jù)，就很方便了，這也是本篇選擇SOD框架作為C++與.NET通信的原因了。

為何不使用序列化的問題

在進行分布式跨平臺調(diào)用的時候，序列化常常作為一個有效手段被大量使用，但是我們的應用有幾個特點:

1，沒有分布式，在進程內(nèi)進行不同語言平臺調(diào)用；

2，不知道反序列化的類型，因為C++沒有直接引用任何.NET框架自身之外的.NET程序集；

3，序列化需要使用反射，而我們本來已經(jīng)在反射了，會加重負擔；

除此之外，使用序列化還會有額外的工作：

4，使用序列化會要求被調(diào)用端進行額外的封裝；

5，雙方需要制定通用的通信協(xié)議，并且定制序列化過程，比如常見RPC框架約定的序列化協(xié)議

所以，經(jīng)過仔細考慮后，放棄了使用序列化方式來進行C++與.NET進行進程內(nèi)通信的想法。

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