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基于MFC dll实现C++/CLI dll组件全过程详解（附完整源码） 浮云绘图

发布时间 2023-07-09 10:42:47作者: 浮云绘图
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模块化组件化实现独立的功能模块是软件设计的良好习惯，一般用实现为DLL。普通的DLL对外提供接口是采用导出函数接口，如果接口数量不大，只是50个以内，这种方式很适合；如果对外接口有上百个，导出函数接口就完全破坏了软件模块化分层设计的理念，使用接口非常麻烦，此情形采用C++/CLI导出类方式实现比较适合，即核心实现先C++ DLL，然后C++/CLI直接调用C++ DLL导出类，对外第三方工程提供CLI类接口。浮云E绘图以一个最简单的绘图模块为示例，详细介绍此方法的实现过程。

 

一、C++ DLL实现

本文只是为了介绍调用C++ dll导出类实现C++/CLI dll的完整过程，示例程序尽量简单。先用C++实现一个绘图组件dll。

C++ dll绘图主键设计构思

1. 绘图画布CFyView：CFyView继承自CWnd，是绘图画布窗口，并响应鼠标事件。

2. 绘图数据容器CChart：管理所有业务数据，（如需支持控件内滚轴，容器是虚拟画布）。

3. 曲线CCurve：曲线数据和曲线绘制。

 

C++ dll程序开发过程

1. 新建工程

选择C++ Windows 的 MFC动态链接库  --> 项目取名FyMfcDll，解决方案取名FyDemo --> Dll类型选 使用共享MFC DLL的常规 DLL

2. 创建绘图窗口类CFyView

新建类CFyView，继承于CWnd --> 添加窗口属性变量int m_crBackColor，重载窗口消息OnPaint、OnLButtonDblClk。

class CFyView : public CWnd
{
public:
	CFyView();
	virtual ~CFyView();
	bool Create(HWND hParentWnd);

	DECLARE_MESSAGE_MAP()
	afx_msg void OnPaint();
	afx_msg void OnLButtonDblClk(UINT nFlags, CPoint point);

public:
	int m_crBackColor;
	HWND m_hParentWnd;

	CChart m_chart;
};

先创建好绘图窗口，方便调试绘图功能。接着往下实现绘图相关功能，等绘图功能实现后，再在CFyView里声明绘图相关对象，在OnPaint完成绘图呈现。

3. 创建数据管理器类CChart

数据管理类主要定义了曲线Curve对象集合、曲线标题、标题显示位置属性，以及添加、删除曲线，设置标题位置、绘图Draw等函数。

//作者：浮云E绘图，专业付费定制各类CAD/Viso等绘图编辑器、曲线控件等软件
//QQ：316868127

class CChart
{
public:
	CChart();
	virtual ~CChart();

	void AddCurve(CCurve* curve);
	void RemoveCurve(CCurve* curve);
	void ClearCurves();

	void Draw(CDC* dc);

	void SetTitlePos(int x, int y);
	void GetTitlePos(int& x, int& y);
	CString GetTitle();

public:
	CString m_sTitle;
	CPtrArray m_curves;

	int m_iTitleX;
	int m_iTitleY;
};

实际商业项目中，数据管理容器管理着大量的业务对象，就曲线控件而言，比如曲线网格、坐标轴、图例等等数据。

4. 创建曲线类CCurve

曲线类主要定义了数据点集合CPoint数组、曲线名称、曲线线条宽度、颜色、线型等属性，主要方法是添加、清空点，以及画点连线函数Draw。

class CCurve
{
public:
	CCurve(CString name);
	virtual ~CCurve();

	virtual bool AddPoint(CPoint* point);
	virtual void ClearPoints();

	virtual void Draw(CDC* dc);

public:
	CString m_sName;

	int MAX_POINT_COUNT = 100;
	CPoint* m_pts = new CPoint[100];		//实际项目，此处创建的数组个数由外部程序传入
	int m_nPointCount;

	int m_nLineStyle;
	int m_nLineWidth;
	int m_crLineColor;
};

以上完成了C++ dll示例定义，完整的解决方案（包含4个工程）源码，在文本底部提供下载链接。在些C++ dll时，为了方便快捷的测试，可以先写一个C#测试工程，直接通过导出函数方式，测试C++ dll的核心流程。具体实现方式可参考 C#和VC++调用dll步骤，接口指针、字符串等类型对应关系。

 

C++ dll直接导出函数测试接口

 1 //作者：浮云E绘图，专业付费定制开发各类绘图软件
 2 //QQ：316868127
 3 
 4 extern "C" __declspec(dllexport) CFyView * NewFyChart()
 5 {
 6     AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
 7     return new CFyView();
 8 }
 9 
10 extern "C" __declspec(dllexport) void DeleteFyChart(CFyView* fyView)
11 {
12     AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
13     delete fyView;
14 }
15 
16 extern "C" __declspec(dllexport) bool CreateFyView(CFyView *fyView, HWND hParentWnd)
17 {
18     AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
19     return fyView->Create(hParentWnd);
20 }
21 
22 extern "C" __declspec(dllexport) void LoadFyVDate(CFyView * fyView)
23 {
24     CChart* chart = &(fyView->m_chart);
25     
26     int offx = 50;
27     CCurve* curve1 = new CCurve(_T("curve 001"));
28     for (int i = 0; i < 20; i++)
29     {
30         curve1->AddPoint(new CPoint(offx, rand()%50));
31 
32         offx += 10;
33     }
34     curve1->m_crLineColor = 0x00FF00;
35     curve1->m_nLineWidth = 2;
36     chart->AddCurve(curve1);
37 
38     CCurve* curve2 = new CCurve(_T("curve 001"));
39     for (int i = 0; i < 40; i++)
40     {
41         curve2->AddPoint(new CPoint(offx, 100+rand() % 50));
42 
43         offx += 10;
44     }
45     curve2->m_crLineColor = 0x0;
46     curve2->m_nLineWidth = 1;
47     chart->AddCurve(curve2);
48 
49     fyView->RedrawWindow();
50 }
51 
52 extern "C" __declspec(dllexport) void SetFyVBackColor(CFyView * fyView, int color)
53 {
54     fyView->m_crBackColor = color;
55 
56     fyView->RedrawWindow();
57 }
58 
59 extern "C" __declspec(dllexport) int GetFyVBackColor(CFyView * fyView)
60 {
61     return fyView->m_crBackColor;
62 }

 

 

C#工程直接调用C++ dll测试实例

 1         private const string LTDLL_NAME = "FyMfcDll.dll";
 2         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "NewFyChart", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 3         public static extern IntPtr NewFyChart();
 4         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "DeleteFyChart", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 5         public static extern void DeleteFyChart(IntPtr chart);
 6 
 7         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "CreateFyView", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 8         public static extern bool CreateFyView(IntPtr fyView, IntPtr hParentWnd);
 9         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "LoadFyVDate", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
10         public static extern void LoadFyVDate(IntPtr chart);
11 
12         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "SetFyVBackColor", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
13         public static extern void SetFyVBackColor(IntPtr chart, int color);
14         [DllImport(LTDLL_NAME, EntryPoint = "GetFyVBackColor", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
15         public static extern int GetFyVBackColor(IntPtr chart);
16 
17 
18         IntPtr m_fyChart;
19 
20         public Form1()
21         {
22             InitializeComponent();
23         }
24 
25         private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
26         {
27             m_fyChart = NewFyChart();
28 
29             CreateFyView(m_fyChart, this.panel1.Handle);
30 
31             LoadFyVDate(m_fyChart);
32         }
33 
34         private void btnChangeBk_Click(object sender, EventArgs e)
35         {
36             int bkclr = GetFyVBackColor(m_fyChart);
37             SetFyVBackColor(m_fyChart, 0xADD8E6);
38         }

 

 

二、C++/CLI dll、 C++ dll、C#之数据类型的对应关系

 3种开发语言常用的数据类型对应关系具体参考上文 CLR组件开发之 基于C++ dll 与C++/CLI dll与C#的数据类型对应关系

 

三、C++/CLI DLL实现

C++/CLI dll程序开发过程

1. 新建C++/CLI工程

选择 CLR类库（.NET Framework） --> 项目取名 FyClr

2. 添加FView类，作为C++窗口类CFyView的对应

// FView.h文件
using namespace System;
namespace fy_dll
{
	public ref class FView : public IDisposable
	{
	public:
		FView();
		virtual ~FView();
	};
}


// FView.cpp文件
#include "pch.h"
#include "FView.h"
namespace fy_dll
{
	FView::FView()
	{}

	FView::~FView()
	{}
}

1> FView是托管类，带ref关键字；

2>FView类继承于IDisposable，作为C++资源对象（窗口）的对应类，请继承于IDisposable

3>请定义一个namespace 命名空间，在C#工程好引用。

 

C++对象与C#对应

    //FView.h
    #include "../FyMfcDll/CFyView.h"

    public ref class FView : public IDisposable
    {

	public:
		FView();
		property Color BackColor {
			Color get();
			void set(Color value);
		}

	private:
		CFyView* m_cFyView;

    ......
    };


    //-----------------------------------------------
    //FView.cpp
    FView::FView()
	{
		m_cFyView = new CFyView();
	}

	Color FView::BackColor::get()
	{
		return UInt2Color(m_cFyView->m_crBackColor);
	}
	void FView::BackColor::set(Color value)
	{
		m_cFyView->m_crBackColor = Color2UInt(value);
	}

是在ref class FView类里定义了一个C++对象指针，维系这与C++ dll的关系。

 

C++/CLI dll封装C++ dll过程和编译选项

1> 回到C++工程，把需要导出的类定义加关键词

class  CFyView : public CWnd  --> 改成
class __declspec(dllexport)  CFyView : public CWnd

2>CLI工程编译选项设置

        a> 项目属性 ->  配置属性 -> 高级 ->  MFC的使用，设为"在共享DLL中使用MFC"；

        b> 项目属性 ->  配置属性 -> 高级 ->  字符集，设为"使用多字节字符集；（如果文字乱码）

        b> 项目属性 ->  配置属性 -> 调试 -> 命令，可设为调用此dll的应用程序EXE；（非常重要，方便调试代码）

        c> 项目属性 ->  配置属性 -> 调试 -> 调试器类型，设为"混合（.NET Framework）"；（方便调试代码）

        d> 项目属性 ->  链接器 -> 常规 -> 附加库目录，设为"$(SolutionDir)$(Configuration)\"；

        e> 项目属性 ->  链接器 -> 输入 -> 附加依赖项，设为"$FyMfcDll.lib"；（因为本项目CLI工程调用了C++ FyMfcdll工程dll）

         f> 项目属性 ->  C/C++ -> 代码生成 -> 结构成员对齐，设为"4字节"；（如果C++工程与CLI工程对通一结构体内存数据错了，两个工程需设置相同的结构成员对齐方式）

         g> 项目属性 ->  配置属性 -> 高级 -> 公共语言运行时支持，设为"公用语言运行时支持（/clr）"；（C++工程与CLI工程都要设置）

 1         private FView fView = null;
 2         private FChart fChart = null;
 3 
 4         public Form1()
 5         {
 6             InitializeComponent();
 7 
 8             fView = new FView();
 9             fChart = fView.GetChart();
10         }
11 
12         private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
13         {
14             fView.Create(this.panel1.Handle);
15             fView.BackColor = Color.LightGray;
16 
17 
18             int x = 100;
19             Random rand = new Random();
20             FCurve cur1 = new FCurve("cur001");
21             cur1.LineWidth = 4;
22             for (int i=0; i< 30; i++)
23             {
24                 cur1.AddPoint(x, 50+rand.Next(100));
25                 x += 10;
26             }
27             fChart.AddCurve(cur1);
28 
29 
30             x = 200;
31             FCurve cur2 = new FCurve("cur002");
32             cur2.LineWidth = 1;
33             for (int i = 0; i < 50; i++)
34             {
35                 cur2.AddPoint(x, 200 + rand.Next(50));
36                 x += 10;
37             }
38             fChart.AddCurve(cur2);
39 
40 
41             fView.ReDraw();
42         }
43 
44         private void btnChangeBk_Click(object sender, EventArgs e)
45         {
46             Random rand = new Random();
47             fView.BackColor = Color.FromArgb(255, 200+rand.Next(55), 200 + rand.Next(55), 200 + rand.Next(55));
48 
49             fView.ReDraw();
50         }

 

​

 

3. CLI工程，继续新建托管类FChart对应C++工程的CChart类，新建托管类FCurve对应C++工程导出类CCurve。

C++ 工程类如CChart定义改成class __declspec(dllexport)  CChart  --> CLI工程FChart类新增有必要对外提供接口访问的属性和成员函数（实现是调用C++指针对象执行）。工程源码底部下载。

 

四、第三方调用C++/CLI DLL示例

1. 新建项目，选 C# Windows 桌面  --> Windows 窗体应用（.NET Framework） --> 取名“TestClrDllDemo”

2. 引用上文开发的Clr组件。1>添加代码 using yf_dll  --> 2> 点击“引用”，右键“添加引用”，浏览clr组件生成目录，选择fyClr.dll。

3. C#工程直接调用CLI DLL里的各种类。

​编辑

 解决方案可以运行，包含4个工程：（完整源码下载地址）

1. MFC dll工程 FyMfcDll，C++ MFC实现核心业务和绘图。

2. C++/CLI dll工程 fyClr ，封装 MFC dll各功能，以导出类方式对外提供接口，直接C#访问。

3. C# Winform测试MFC dll工程 TestMfcdllDemo

4. C# Winform测试C++/CLI dll工程 TestClrDllDemo

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