物件控制代碼運算子 (^) (C++/CLI 和 C++/CX)

文章
08/04/2024

「控制代碼宣告子」(^，唸成 "hat") 會修改型別指定名稱，以表示當系統判斷不再存取宣告的物件時，應自動刪除該物件。

存取宣告的物件

以控制代碼宣告子宣告的變數作用如同物件指標。然而，此變數指向整個物件，無法指向物件的成員，也不支援指標算術。使用間接取值運算子 (*) 存取物件，使用箭號成員存取運算子 (->) 存取物件的成員。

Windows 執行階段

編譯器會使用 COM「參考計數」機制，來判斷物件是否不再使用且可刪除。究其原因是，從 Windows 執行階段介面衍生的物件實際上是 COM 物件。當物件建立或複製時參考計數遞增，當物件設定為 null 或超出範圍時則遞減。如果參考計數歸零，物件會自動並立即刪除。

控制代碼宣告子的優點是，在 COM 中，必須明確地管理物件的參考計數 (這個程序相當繁瑣且易錯)，也就是，若要遞增和遞減參考計數，必須呼叫物件的 AddRef() 和 Release() 方法。不過，如果您利用控制代碼宣告子來宣告物件，編譯器就會產生可自動調整參考計數的程式碼。

如需如何將物件具現化的詳細資訊，請參閱 ref new。

需求

編譯器選項：/ZW

通用語言執行平台

系統會使用 CLR「記憶體回收行程」機制，來判斷物件是否不再使用且可刪除。 Common Language Runtime 會維持用以配置物件的堆積，並使用您程式中的 Managed 參考 (變數)，指出物件在堆積上的位置。當物件不再使用時，物件在堆積上佔用的記憶體會被釋放。記憶體回收行程會定期壓縮堆積，以更有效地利用釋放的記憶體。壓縮堆積可以在堆積上移動物件，而使得受控參考所參考的位置無效。然而，記憶體回收行程知道所有 Managed 參考的位置，而且會自動更新以指出物件在堆積上目前的位置。

因為原生 C++ 指標 (*) 和參考 (&) 不是 Managed 參考，所以記憶體回收行程無法自動更新它們所指的位址。若要解決這個問題，請使用控制代碼宣告子，指定記憶體回收行程知道且會自動更新的變數。

如需詳細資訊，請參閱如何：在原生類型中宣告句柄。

範例

這個範例示範如何在 Managed 堆積上建立參考型別的執行個體。這個範例也示範如何以一個控制代碼初始化另一個控制代碼，導致在 Managed、記憶體回收堆積上同一個物件有兩個參考。請注意，將 nullptr 指派給一個控制代碼，不會將物件標示為要進行記憶體回收。

// mcppv2_handle.cpp
// compile with: /clr
ref class MyClass {
public:
   MyClass() : i(){}
   int i;
   void Test() {
      i++;
      System::Console::WriteLine(i);
   }
};

int main() {
   MyClass ^ p_MyClass = gcnew MyClass;
   p_MyClass->Test();

   MyClass ^ p_MyClass2;
   p_MyClass2 = p_MyClass;

   p_MyClass = nullptr;
   p_MyClass2->Test();
}

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下列範例示範如何在 Managed 堆積上宣告物件控制代碼，而物件的型別為 Boxed 實值型別。這個範例也會示範如何從 Boxed 物件取得實值型別。

// mcppv2_handle_2.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

void Test(Object^ o) {
   Int32^ i = dynamic_cast<Int32^>(o);

   if(i)
      Console::WriteLine(i);
   else
      Console::WriteLine("Not a boxed int");
}

int main() {
   String^ str = "test";
   Test(str);

   int n = 100;
   Test(n);
}

Not a boxed int
100

這個範例示範如何將使用 void* 指標指向任意物件的 C++ 常見慣用語，取代為可保存任何參考類別之控制代碼的 Object^。這個範例也會示範所有型別 (例如陣列和委派) 都可以轉換為物件控制代碼。

// mcppv2_handle_3.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
using namespace System::Collections;
public delegate void MyDel();
ref class MyClass {
public:
   void Test() {}
};

void Test(Object ^ x) {
   Console::WriteLine("Type is {0}", x->GetType());
}

int main() {
   // handle to Object can hold any ref type
   Object ^ h_MyClass = gcnew MyClass;

   ArrayList ^ arr = gcnew ArrayList();
   arr->Add(gcnew MyClass);

   h_MyClass = dynamic_cast<MyClass ^>(arr[0]);
   Test(arr);

   Int32 ^ bi = 1;
   Test(bi);

   MyClass ^ h_MyClass2 = gcnew MyClass;

   MyDel^ DelInst = gcnew MyDel(h_MyClass2, &MyClass::Test);
   Test(DelInst);
}

Type is System.Collections.ArrayList

Type is System.Int32

Type is MyDel

這個範例示範控制代碼可以是取值的，而且可透過已取值的控制代碼存取成員。

// mcppv2_handle_4.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
value struct DataCollection {
private:
   int Size;
   array<String^>^ x;

public:
   DataCollection(int i) : Size(i) {
      x = gcnew array<String^>(Size);
      for (int i = 0 ; i < Size ; i++)
         x[i] = i.ToString();
   }

   void f(int Item) {
      if (Item >= Size)
      {
         System::Console::WriteLine("Cannot access array element {0}, size is {1}", Item, Size);
         return;
      }
      else
         System::Console::WriteLine("Array value: {0}", x[Item]);
   }
};

void f(DataCollection y, int Item) {
   y.f(Item);
}

int main() {
   DataCollection ^ a = gcnew DataCollection(10);
   f(*a, 7);   // dereference a handle, return handle's object
   (*a).f(11);   // access member via dereferenced handle
}

Array value: 7

Cannot access array element 11, size is 10

此範例顯示原生參考（&）無法系結至 int Managed 類型的成員，因為 int 可能會儲存在垃圾收集堆積中，而原生參考不會追蹤 Managed 堆積中的物件移動。解決方法是使用區域變數，或將 & 變更為 %，使其成為追蹤參考。

// mcppv2_handle_5.cpp
// compile with: /clr
ref struct A {
   void Test(unsigned int &){}
   void Test2(unsigned int %){}
   unsigned int i;
};

int main() {
   A a;
   a.i = 9;
   a.Test(a.i);   // C2664
   a.Test2(a.i);   // OK

   unsigned int j = 0;
   a.Test(j);   // OK
}

需求

編譯器選項：/clr

另請參閱

適用於.NET 和 UWP 的元件延伸模組
 追蹤參考運算子

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