使用 IJW 实现回调函数（避免 DllImport）

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引言

这一切都始于有一天，在 Microsoft 的 dotnet.languages.vc 新闻组中，有人抱怨他难以从托管 C++ 中使用 EnumWindows。他非常坚定地表示，他不想使用 DllImport 属性。这自然引起了我的兴趣，我想我或许可以帮助他。令我非常失望的是，我发现自己也遇到了困难。问题在于 EnumWindows 的第一个参数是一个回调函数。我在 MSDN 和 Google 上搜索的所有解决方案都显示了如何使用 DllImport 属性来实现这一点。建议的技术很简单。我们要声明一个与回调函数完全相同的 __delegate 对象。然后，我们要使用 DllImport 来定义 EnumWindows，使其第一个参数接受我们的 __delegate 类型。现在，我们可以简单地将回调函数写成托管类的一个成员，并将这个函数传递给 EnumWindows。

//declare our delegate
__delegate bool CallBack(IntPtr hwnd, IntPtr lParam);

...

//ugghhhhhhh!!!! so uglyyyyyy!!!
[DllImport("user32")] 
extern "C" int EnumWindows(CallBack* x, int y); 

...

//create the delegate
CallBack* cb = new CallBack(0, 
    &SomeClass::SomeMatchingMethod);
//call the function
EnumWindows(cb, 0); 

问题所在

这一切都很好，但开始变得令人讨厌。我的问题是，无论我怎么做，都无法让回调函数正常工作。显然，我不能直接传递一个委托，因为当我们使用 IJW 时，本机 API 函数期望的是本机参数，而不是托管参数。我甚至尝试了一些愚蠢的事情，比如将一个委托对象转换为 WNDENUMPROC，正如你可能猜到的，我彻底失败了。我还尝试传递托管类的静态和实例成员作为回调函数，但不断收到关于 NULL 引用和对象的运行时异常。这至少可以说令人非常失望。

就在这时，我得到了 Richard Grimes 的巨大帮助，他是一位 Microsoft MVP，撰写了多本关于 Microsoft 编程技术的优质书籍。他的最新著作是关于使用托管扩展进行 VC++ .NET 编程的。在我关于使用 IJW 调用 EnumWindows 的查询回复中，他回复了我，回复中包含了他最新著作中的一个示例代码片段，但不幸的是，他使用了 DllImport。我回复说我不是在寻找 DllImport，而且我必须说，我的沮丧一定在我的回复中反映得不好。因为 Richard 的回答一开始也有点生硬。但他给了我第一个线索，告诉我为什么我走错了方向。他向我解释了托管类成员如何使用 __clrcall 调用约定，以及非托管回调函数如何使用 __stdcall 调用约定。事实上，当我仔细查看编译器警告时，我震惊地发现一条消息说我正试图尝试重新定义调用约定，从 __clrcall 到 __stdcall，这是不可能的，因此被忽略了。这时我才意识到，我必须放弃尝试使用托管类成员方法作为我的回调。

解决方案

Richard 的最终答案是坚决的“否”。但我非常想找出一种方法，让托管类能够将委托作为回调函数传递。这时，一个想法突然闪现。内部类。我们可以使用内部类！我们所要做的就是有一个 __gc 类，其中包含一个内部 __nogc 类，而外部托管类将封装内部非托管类并将其暴露给外部世界。外部类有一个委托，作为托管回调。内部 __nogc 类有一个原生的 __stdcall 方法作为回调函数。每次调用时，此回调函数将调用托管委托。因此，我们在这里模拟了一个托管回调机制。我在关键区域添加了注释，以便您能更好地理解。

__gc class CEnumWindows //outer class
{
private:
    __nogc class _CEnumWindows //inner class
    {
    private:
        /* This is a native function that follows the */
        /* __stdcall calling convention that's required */
        static  BOOL CALLBACK EnumWindowsProc(HWND hwnd, LPARAM)
        {               
            // We need to get the managed callback
            // up for each instance that our callback 
            // gets called. So we get a pointer to
            // the current instance of the outer class
            // and invoke the delegate that is holding
            // the managed callback method that the
            // callee code has passed to us
            CEnumWindows* pew = CEnumWindows::GetClass();
            pew->m_EnumProc->Invoke(hwnd, NULL);
            return TRUE;
        }       
    public:     
        void StartFinding()
        {
            EnumWindows((WNDENUMPROC)_CEnumWindows::EnumWindowsProc,NULL);
        }
    };
private:    
    _CEnumWindows* m_ew;
public:
    __delegate bool EnumProc(IntPtr hwnd, IntPtr lParam);
    static CEnumWindows* GetClass()
    {   
        //This for the unmanaged class to use
        //when it needs a pointer to the managed class
        return m_pclass;        
    }
    static CEnumWindows* m_pclass=NULL;
    CEnumWindows()
    {
        m_pclass = this;
        m_ew = new _CEnumWindows(); //unmanaged heap
    }
    ~CEnumWindows()
    {
        // we need to delete the object manually
        // as is is on the unmanaged heap
        delete m_ew;
    }
    void StartFinding()
    {       
        m_ew->StartFinding();       
    }
    EnumProc* m_EnumProc;
};

现在，我们可以从任何托管类中使用它，并将任何托管类成员函数作为回调函数传递。在下面的示例中，我创建了 CEnumWindows 的新实例，它是外部类。然后，我将一个来自我的类的托管函数关联到 CEnumWindows 对象的委托成员。好吧，好吧，我知道使用公共委托成员不是一个 proper 的方式，但我只是想演示一下如何做到这一点。如果您愿意，可以将其放入属性中，或者编写一个函数来为您完成此操作。

CEnumWindows* p = new CEnumWindows();
p->m_EnumProc = new CEnumWindows::EnumProc(this,&NForm::EWHandler);
p->StartFinding(); 

结论

出于我自己的奇思妙想，我是使用 IJW 的忠实粉丝，我觉得它比使用那些让你的代码看起来像 C# 或 VB .NET 的奇怪属性更自然。我并不是反对其他语言，但我更喜欢我的 C++ 代码看起来像 C++，而不是某种丑陋的、主观上劣等的语言的变种。总之，感谢 Richard Grimes 指明了正确的方向。那些对他的新书《使用托管扩展进行 Microsoft® Visual C++® .NET 编程》感兴趣的人可以访问这个链接。 Programming with Managed Extensions for Microsoft® Visual C++® .NET (Microsoft Press)