目的

たまーにC++/CLI (Common Language Infrastructure) を使うことがあるが、たまにしか使わない。
なので、使おうとするたびに忘れて、思い出すのに手間取る記法やらを、他でもない自分のためにまとめておく。
C++/CLIが初めてという方は、以下のサイトで丁寧にわかりやすく解説されているので、そちらを参照されたい。
C++/CLI入門 - WisdomSoft

プロジェクトの設定

スクリーンショットはVS2017のもの。
ネイティブコードと混ぜるときは「共通言語ランタイムサポート(/clr)」を選ぶ。

Hello, World!

#using <mscorlib.dll>

int main(int argc, char **argv)
{
    System::Console::WriteLine("Hello, world!");

    return 0;
}

マネージドクラス

クラス定義とインスタンス生成

ref class でクラス定義。インスタンスの変数は^をつけ、インスタンス生成にはgcnewを用いる。

public ref class ClassA
{
public:
    int field;
    void showField()
    {
        System::Console::WriteLine("field is " + field);
    }
};

int main(int argc, char **argv)
{
    ClassA^ a = nullptr;    // 無効な参照はnullptrキーワードで表す
    a = gcnew ClassA();
    a->field = 22;
    a->showField();     // field is 22

    return 0;
}

ネイティブクラスのメンバ変数としてマネージドクラスの参照を持つ

ネイティブクラスのメンバ変数として、上記のマネージドクラスClassAのインスタンスへの参照を持たせるには、gcrootを使う。

#include <vcclr.h>

// ClassAの定義は先述と同様のため省略

public class NativeClass
{
public:
    void setClassA(ClassA^ a)
    {
        this->classA = a;
    }

    ClassA^ getClassA()
    {
        return this->classA;
    }

    void showMsg()
    {
        this->classA->showField();
    }

private:
    gcroot<ClassA^> classA;
};

int main(int argc, char **argv)
{
    NativeClass nc;
    ClassA^ a = gcnew ClassA();
    a->field = 44;
    nc.setClassA(a);
    nc.showMsg();    // field is 44

    return 0;
}

プロパティ

下記の例でNameはトリビアルプロパティ（Nameを格納するためのprivateフィールドが自動生成される）。
Ageはカスタムのゲッター・セッターを定義している。

public ref class User
{
private:
    int _Age;
public:
    property System::String^ Name;
    property int Age
    {
        int get()
        {
            return this->_Age;
        }
        void set(int value)
        {
            if (value >= 0)
            {
                this->_Age = value;
            }
        }
    }
};

上記のように定義したUserクラスをC#から利用した例が以下。NewtonsoftJson.JsonConvertにもかけられる。

static void Main(string[] args)
{
    CLILib.User user = new CLILib.User();
    user.Name = "John";
    user.Age = 29;
    System.Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", user.Name, user.Age);
    // Name: John, Age: 29

    user.Age = -3;
    System.Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", user.Name, user.Age);
    // Name: John, Age: 29
    // Ageのsetの値チェックに引っかかるため、負の値は代入されない。

    string json = Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(user);
    System.Console.WriteLine(json);
    // {"Age":29,"Name":"John"}
}

マネージ配列

int main(int argc, char **argv)
{
    cli::array<int>^ iAry1 = gcnew cli::array<int>(5);  // サイズ5の配列。
    cli::array<int>^ iAry2 = gcnew cli::array<int>(3) { 2, 4, 6 };  // 要素を初期化
    cli::array<int>^ iAry3 = { 10, 20, 30 };    // gcnew～は省略可能

    auto printArray = [](cli::array<int>^ a)
    {
        // イテレートは正直にfor文を使う。
        for (int i = 0, ii = a->Length; i < ii; i++)
        {
            System::Console::Write(a[i] + " ");
        }
        System::Console::WriteLine();
    };

    printArray(iAry1);  // 0 0 0 0 0
    printArray(iAry2);  // 2 4 6
    printArray(iAry3);  // 10 20 30

    return 0;
}

List

int main(int argc, char **argv)
{
    // これを書くとList変数宣言時の名前空間記述を省略できる。
    using namespace System::Collections::Generic;

    // 生成
    List<int>^ iList = gcnew List<int>();

    // 要素の追加
    iList->Add(10);
    iList->Add(20);
    // 引数に{31, 32, 33}とだけ書くとコンパイルエラー。
    // 明示的にcli::arrayをgcnewする必要がある。
    iList->AddRange(gcnew cli::array<int>(3) { 31, 32, 33 });

    // イテレート。
    for (int i = 0, ii = iList->Count; i < ii; i++)
    {
        System::Console::Write(iList[i] + " ");
    }
    System::Console::WriteLine();

    // 出力:
    // 10 20 31 32 33

    return 0;
}

このとき、リストに対して直接[]でアクセスしようとすると、IntelliSenseにより下図のように「式にはpointer-to-object型またはhandle-to-C++/CLI-array型が必要です」と表示されるが、ビルドは正常に通り、問題なく動作する。

その他

備忘したい事項が出てきたら随時追記予定。

参考

C++/CLIの入門的な部分：
C++/CLI入門 - WisdomSoft

C++/CLIのマネージドクラスでのプロパティについて：
C++/CLI TIps：プロパティ

忘れっぽい僕のためのC++/CLIチートシート

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