.NET 托管、非托管、本地：這些代碼有什麼差別？

http://www.codeguru.com/Csharp/.NET/cpp_managed/article.php/c4871

本文内容

• 什麼是托管代碼？
• 什麼是非托管代碼？
• 什麼是本地代碼？
• 托管代碼意味着托管資料？

雖然該文章寫的時間比較早，但是完全可以說明問題。

2003 年 4 月 24 日 VS 2003（之前稱為 Everett）釋出，很多開發者願意考慮使用托管代碼的新技術。但是對這個新技術有點迷茫，特别是 C++ 開發者。因為，正如我之前指出的，C++ 是特殊的。

什麼是托管代碼（Managed Code）？

托管代碼是 Visual Basic .NET 和 C＃ 編譯器建立。它們編譯成中間語言（IL），而不是直接在計算機上運作的機器代碼。IL 被儲存在一個稱為程式集中，以及描述代碼的類、方法、和屬性（如安全性要求）的中繼資料檔案。在 .NET 裡，程式集是“一站式（one-stop-shopping）”部署的單元。可以将程式集直接複制到另一台伺服器上進行部署。

托管代碼運作在公共語言運作庫（Common Language Runtime，CLR）。CLR 為正在運作的代碼提供多種服務。在通常代碼事件中，它首先加載和驗證程式集，確定 IL 正确。然後，當程式集運作，方法被調用時，CLR 安排它們被編譯為适合機器的機器碼，并緩存該機器碼，以便下次被調用時使用。這被稱為 Just In Time，或 JIT compiling，或簡稱 Jitting。

當程式集運作時，CLR 繼續提供諸如安全、記憶體管理、線程和其他的服務。應用程式是由 CLR 來管理的。

Visual Basic .NET 和 C# 隻能産生托管代碼。如果你用的是這些應用程式，那麼你就正在使用托管代碼。Visual C ++ .NET 也能産生托管代碼，就是當你建立一個項目，選擇名為“.Managed”開始的應用程式類型，如“.Managed C++ application”。

什麼是非托管代碼（Unmanaged Code）？

非托管代碼是你以前用 Visual Studio .NET 2002 建立的代碼。現在你還有很多 Visual Basic 6、Visual C ++ 6，甚至是使用了 15 年的老 C 編譯器産生的非托管代碼。非托管代碼直接被編譯成機器碼，跟你具有相同或幾乎相同的晶片的機器上都能運作。但是，它不能從不可見的運作時裡獲得諸如安全或記憶體管理等服務，而隻能從作業系統獲得，通過調用 Windows SDK 提供的 API。最近，有越來越多的非托管應用程式通過 COM 調用獲得作業系統的服務。

不同于 Visual Studio 2003 中的其他語言，Visual C ++ 可以建立非托管應用程式。當你建立一個項目，選擇以 MFC、ATL 或 Win32 開頭的應用程式，就建立了一個非托管的應用程式。

這導緻一些混淆，也就是說，當建立一個托管的 C++ 應用程式時，那麼生成結果是一個 .exe 擴充名的 IL 裝配檔案。當你建立一個 MFC 應用程式，生成結果是一個本地代碼（native code）的 Windows 可執行檔案，擴充名也是 .exe。這兩個檔案的内部布局完全不同。你可以使用中間語言反彙編工具（Intermediate Language Disassembler）ildasm，檢視内部裝配，以及中繼資料檔案和 IL。在非托管的 .exe 檔案使用 ildasm，你會被告知沒有有效的 CLR 頭，不能反彙編——雖然擴充名相同，但檔案完全不同。

什麼是本地代碼（Native Code）？

本地代碼在兩種情況下使用。許多人把非托管代碼作為本地代碼的同義詞：用舊的編譯工具或是 Visual C ++ 生成代碼，不會運作在 CLR 上，而是在計算機本地。這可能是一個完整的應用，也可能是一個 COM 元件或通過 COM Interop 或 PInvoke 由托管代碼調用的 DLL。COM Interop 和 PInvoke 是強大的工具，確定，當你将舊代碼移動到新環境時，仍然可以使用。我更喜歡說非托管代碼。從這個意義上，因為它強調的是代碼不會得到運作時的服務。例如，托管代碼中代碼通路安全性（Code Access Security），會阻止代碼從另一個服務裝載代碼，防止破壞性的行為。如果你的應用程式從另一個服務加載非托管代碼，就無法得到這種保護。

本地代碼的另一個使用是描述了 JIT 編譯器的輸出，機器代碼事實上是運作在運作時上。這是托管的，不是 IL，而是機器碼。是以，不能假設本地代碼等同于非托管代碼。

對于 Visual Basic 和 C#，生存期問題很簡單，因為你别無選擇。當你聲明一個類，在托管堆上建立該類的執行個體，而垃圾回收器關心該執行個體的生存期問題。但是在 Visual C++，你是有選擇的。即使你建立一個托管應用程式，也可以由你決定類是否是一個托管類型或一個非托管類型。

下面是一個非托管類型：

class Foo      

{      

private:      

int x;      

public:      

Foo(): x(0){}      

Foo(int xx): x(xx) {}      

};      

下面是一個托管類型：

__gc class Bar      

{      

private:      

int x;      

public:      

Bar(): x(0){}      

Bar(int xx): x(xx) {}      

};      

唯一的差別是Bar定義前邊的 __gc 關鍵字，但卻有很大不同。關于 __gc 關鍵字參見MSDN：ms-help://MS.VSCC.v90/MS.MSDNQTR.v90.chs/dv_fxintro/html/6a1f9b6c-9983-4722-8b58-13e9af2a1339.htm

托管類型是可以被回收的。它們必須用new來建立，不在堆上。是以，下面是對的：

Foo f;      

但下面是不允許的：

Bar b;      

如果我必須在堆上建立Foo的一個執行個體，那一定要記着清除它：

Foo* pf = new Foo(2);      

// . . .      

delete pf;      

在C ++編譯器實際上使用兩個堆，一個是托管的，一個是非托管的，使用重載的new操作符，當建立用一個new建立執行個體時，來确定配置設定的記憶體在哪裡。如果在堆上建立Bar的一個執行個體，那麼可以忽略它。垃圾回收器将會回收它。在 Visual C++，你是有選擇的。