指向对象的句柄运算符 (^)（C++/CLI 和 C++/CX）

项目
06/16/2023

句柄声明符^（发音为“hat”）将类型说明符修改为，指明当系统确定已声明的对象不再可访问时，应自动删除此对象。

访问声明的对象

使用句柄声明符声明的变量与指向对象的指针具有类似的行为。但是，该变量指向整个对象，不能指向对象的某个成员，也不支持指针算法。可使用间接寻扯运算符 (*) 访问对象，使用箭头成员访问运算符 (->) 访问对象的成员。

Windows 运行时

编译器使用 COM 引用计数机制来确定对象是否不再被使用，且能否被删除。因为从 Windows 运行时接口派生的对象实际上是 COM 对象，所以这是可行的。在创建或复制对象时，引用计数会递增；当对象设置为 null 或超出范围时，引用计数会递减。如果引用计数归零，将立即自动删除对象。

句柄声明符的优点在于，在 COM 中，您必须以显式方式管理对象的引用计数，而这个过程单调乏味又容易出错。也就是说，要递增或递减引用计数，必须调用对象的 AddRef() 和 Release() 方法。不过，如果你使用句柄声明符来声明对象，编译器生成自动调整引用计数的代码。

若要详细了解如何实例化对象，请参阅 ref new。

要求

编译器选项：/ZW

公共语言运行时

系统使用 CLR 垃圾回收器机制来确定对象是否不再被使用，且能否被删除。公共语言运行时会维护一个用来分配对象的堆，并在程序中使用托管引用（变量）来指示对象在堆上的位置。当不再使用某个对象时，会释放它在堆上占用的内存。垃圾回收器会定期压缩该堆，已更好地利用释放的内存。压缩堆可能会移动堆上的对象，进而导致托管引用所引用的位置无效。但是，垃圾回收器知道所有托管引用的位置，并会自动更新位置来指示对象在堆上的当前位置。

因为本机 C++ 指针 (*) 和引用 (&) 都是托管引用，所以垃圾回收器不能更新它们指向的地址。若要解决此问题，请使用句柄声明符指定一个变量，垃圾回收器能够知道这个变量的状态并会自动进行更新。

有关的详细信息，请参阅如何：使用本机类型声明句柄。

示例

此示例演示如何在托管堆上创建引用类型的实例。此示例还演示，您可以使用一个句柄初始化另一个句柄，使两个引用都指向垃圾回收托管堆上的同一对象。请注意，将 nullptr 赋给一个句柄不会将对象标记为可供垃圾回收。

// 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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以下示例演示如何声明一个句柄，指向托管堆上的一个对象，而对象的类型是装箱值类型。示例还演示如何从装箱对象获取值类型。

// 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

此示例展示了使用 void* 指针指向 Object^ 替换的任意对象的常见 C++ 惯例，其中可以包含指向任意引用类的句柄。它还演示可将所有类型（如数组和委托）都转换为对象句柄。

// 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

此示例演示可以对句柄取消引用，并通过取消引用的句柄访问成员。

// 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

此示例演示不能将本机引用 (&) 绑定到托管类型的 int 成员，因为 int 可能存储在垃圾回收堆中，但本机引用不能跟踪托管堆中的对象移动。解决方法是使用局部变量，或将 & 更改为 %，使它成为跟踪引用。

// 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
}

要求

编译器选项：/clr

另请参阅

.NET 和 UWP 的组件扩展
 跟踪引用运算符

指向对象的句柄运算符 (^)（C++/CLI 和 C++/CX）

访问声明的对象

Windows 运行时

要求

公共语言运行时

示例

要求

另请参阅

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