執行緒和封送處理 (C++/CX)

文章
10/12/2023

在絕大多數情況下，可以從任何執行緒存取Windows 執行階段類別的實例，例如標準 C++ 物件。這類類別都稱為 "Agile"。不過，隨附于 Windows 的少數Windows 執行階段類別是非敏捷式的，而且必須比標準 C++ 物件更像 COM 物件。您不必非常了解 COM 才能使用非 agile 的類別，但是必須將類別的執行緒模型及其封送處理行為納入考量。針對這些必須使用非 Agile 類別之執行個體的少見情況，本文將提供背景知識和指引供您參考。

執行緒模型和封送處理行為

Windows 執行階段類別可以透過各種方式支援平行線程存取，如套用至它的兩個屬性所指出：

ThreadingModel 屬性可具有 ThreadingModel 列舉所定義的其中一個值：STA、MTA 或 Both。
MarshallingBehavior 屬性可具有 MarshallingType 列舉所定義的其中一個值：Agile、None 或 Standard。

ThreadingModel 屬性可指定類別在啟用時的載入位置：只在使用者介面執行緒 (STA) 內容中、只在背景執行緒 (MTA) 內容中，或者在建立物件之執行緒 (兩者) 的內容中。 MarshallingBehavior屬性值是指物件在各種執行緒內容中的行為方式;在大部分情況下，您不需要詳細瞭解這些值。在 Windows 應用程式開發介面所提供的類別中，約有 90% 具有 ThreadingModel=Both 與 MarshallingType=Agile。這表示它們可以明確而有效率地處理低階執行緒的詳細資料。當您使用 ref new 建立 "agile" 類別時，您可以從您的主要應用程式執行緒或從一或多個背景工作執行緒呼叫此類別的相關方法。換句話說，您可以從您程式碼中的任一處使用 Agile 類別，無論它是由 Windows 還是協力廠商所提供。您不需要關注類別的執行緒模型或封送處理行為。

取用Windows 執行階段元件

當您建立通用 Windows 平臺應用程式時，可能會與敏捷式和非敏捷式元件互動。當您與非 Agile 元件互動時，可能會出現下列警告。

取用非敏捷式類別時的編譯器警告 C4451

基於多種原因，有些類別不可以是 Agile。如果您要同時從使用者介面執行緒與背景執行緒存取非 Agile 類別的執行個體，請格外謹慎以確保在執行階段能有正確的行為。當您在全域範圍的應用程式中具現化非敏捷式執行時間類別，或將非敏捷式類型宣告為 ref 類別中的類別成員時，Microsoft C++ 編譯器會發出警告。

在非 Agile 類別中，最容易處理的是具有 ThreadingModel=Both 與 MarshallingType=Standard 的類別。您只要使用 Agile<T> 協助程式類別，即可將這些類別設定成 Agile 類別。下列範例說明類型 Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^的非 Agile 物件宣告，以及因此而發出的編譯器警告。

ref class MyOptions
    {
    public:
        property Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^ Options

        {
            Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^ get()
            {
                return _myOptions;
            }
        }
    private:
        Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^ _myOptions;
    };

發出的警告如下：

Warning 1 warning C4451: 'Platform::Agile<T>::_object' : Usage of ref class 'Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions' inside this context can lead to invalid marshaling of object across contexts. Consider using 'Platform::Agile<Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions>' instead

當您將參考 (在成員範圍或全域範圍) 新增至具有封送處理行為 "Standard" 的物件時，編譯器會發出警告，建議您將型别封裝在 Platform::Agile<T>中。 Consider using 'Platform::Agile<Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions>' instead 如果您使用 Agile<T>，即可像任何其他 Agile 類別一樣使用該類別。在下列情況下，請使用 Platform::Agile<T> ：

在全域範圍中宣告了非 Agile 變數。
在類別範圍中宣告了非 Agile 變數，且使用的程式碼有可能挾帶指標，也就是未經正確的封送處理即將其用於不同的 Apartment。

如果您的情況不屬於上述兩者，則可以將包含類別標記為非 Agile。換句話說，您應該只在非敏捷式類別中直接保存非敏捷式物件，並透過 Agile 類別中的 Platform：：Agile T > 來保存非敏捷 < 式物件。

下列範例示範如何使用 Agile<T> ，如此您就可以放心忽略該警告。

#include <agile.h>
ref class MyOptions
    {
    public:
        property Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^ Options

        {
            Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^ get()
            {
                return m_myOptions.Get();
            }
        }
    private:
        Platform::Agile<Windows::Security::Credentials::UI::CredentialPickerOptions^> m_myOptions;

    };

需留意到 Agile 無法做為 ref 類別中的傳回值或參數。 Agile<T>::Get() 方法會傳回您可以在公用方法或屬性中跨應用程式二進位介面 (ABI) 傳遞的物件的控制代碼 (^)。

當您建立具有「無」封送處理行為的內程式Windows 執行階段類別參考時，編譯器會發出警告 C4451，但不建議您使用 Platform::Agile<T> 。除了此警告外，編譯器無法提供進一歩的協助，因此您必須正確使用類別，並確保您的程式碼只會從使用者介面執行緒呼叫 STA 元件，從背景執行緒呼叫 MTA 元件。

撰寫敏捷式Windows 執行階段元件

當您在 C++/CX 中定義 ref 類別時，預設為敏捷式，也就是說，它具有 ThreadingModel =Both 和 MarshallingType =Agile。如果您使用 Windows 執行階段 C++ 樣板庫，則可以藉由衍生自 FtmBase ，讓類別變得敏捷，其使用 FreeThreadedMarshaller 。如果您撰寫具有 ThreadingModel=Both 或 ThreadingModel=MTA 的類別，請確定該類別具備執行緒安全。

您可以修改 ref 類別的執行緒模型和封送處理行為。但是，如果您進行變更而使其成為非 Agile 類別，您必須了解這些變更的相關影響。

下列範例示範如何將和 ThreadingModel 屬性套用 MarshalingBehavior 至 Windows 執行階段類別庫中的執行時間類別。當應用程式使用 DLL 與 ref new 關鍵字啟動 MySTAClass 類別物件時，該物件將會在單一執行緒 Apartment 中啟動，且不支援封送處理。

using namespace Windows::Foundation::Metadata;
using namespace Platform;

[Threading(ThreadingModel::STA)]
[MarshalingBehavior(MarshalingType::None)]
public ref class MySTAClass
{
};

非密封的類別必須要有執行緒和封送處理屬性設定，讓編譯器能夠對這些屬性具有相同值的衍生類別進行驗證。如果類別沒有明確設定這些項目，編譯器即會產生錯誤而無法編譯。任何從非密封的類別衍生的類別，在下列任一情況下都會產生編譯器錯誤：

ThreadingModel 和 MarshallingBehavior 屬性未定義於衍生類別中。
衍生類別中的 ThreadingModel 和 MarshallingBehavior 屬性值與基底類別中的值不相符。

協力廠商Windows 執行階段元件所需的執行緒和封送處理資訊，是在元件的應用程式資訊清單註冊資訊中指定。我們建議您讓所有Windows 執行階段元件變得敏捷。這可確保用戶端程式碼能夠從應用程式中的任何執行緒呼叫您的元件，並且可改善這些呼叫的效能，因為這些都是沒有封送處理的直接呼叫。如果您以這種方式撰寫類別，則用戶端程式碼無需 Platform::Agile<T> 即可使用您的類別。

另請參閱

ThreadingModel
MarshallingBehavior

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