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Native アプリと .NET アプリを連動するいくつかの方法

高萩 俊行（とっちゃん)
Microsoft MVP for Development Technologies
Twitter http://twitter.com/tocchann
Facebook https://www.facebook.com/toshiyuki.takahagi
blog http://blogs.wankuma.com/tocchann/default.aspx
GitHub https://github.com/tocchann/

参考URL

アジェンダ

  • C++ プログラムと .NET プログラムの連携パターン
  • C++/CLI に関連するプロジェクトの種類
  • .NET オブジェクトとの連携
  • 本当の意味で考えるべきこと

C++ プログラムと .NET プログラムの連携パターン

互いに別プロセスで呼び出す

  • プロセス間通信(IPC)を使うことで実現
    • 既存プログラムの変更範囲は IPC 機能の追加だけ
    • IPCを選べばマシン間の連携も可能
  • プロセス割り当て分のメモリをすべて利用可能

.exe が .NET Framework 製

  • よく目にする 一部に C/C++ を使いたいパターン
  • プラットフォーム呼び出し(P/Invoke)する
    • API 呼び出しと同じように呼び出す
  • C++/CLI のDLLを作成する
    • 呼び出したいのがLIBの場合
    • APIの直接呼出しが難しい場合

.exe が C++ プログラム製

  • .NET を独自にホスティングする
    • インストールされているランタイムを動的判断してホスト可能
    • 既存環境をいじれないインストーラ専用
  • /clr オプションをつける
    • 既存アプリに部分的な .NET 機能を取り込む
    • MFCアプリなら、CView 部分を Forms.Control に差し替え可能
      • CHtmlView, CFormView ライクな実装。
      • CListView 的な実装も可能
    • ポップアップウィンドウならWPFなども直接利用可能

C++/CLI に関連するプロジェクトの種類

  • 既存アプリに /clr オプションを追加
    • すでにあるアプリに .NET の機能を追加したいならこれ！
  • CLR クラス ライブラリ
    • LIBのラップDLLを新たに作るなどの場合に選択
  • 一応あるほかの選択肢
    • CLR コンソール アプリケーション
    • 空の CLR プロジェクト

既存 C++ アプリの .NET 対応

  • C++/CLI の機能も普通に使える
    • オブジェクトの作成は gcnew を使う
    • 文字列の受け渡しも昔よりはずっと簡単に！
  • MFC アプリなら
    • 子ウィンドウとしてUIを張り付け可能

C++/CLI で注意しておくべき点

  • デフォルトスレッドモデルはMTA
    • メイン関数が CLI の場合の話
    • COM の多くは STA 前提
    • Native のメイン関数の場合COMは初期化されない
  • LIB のCLI化はリンク先のプロジェクトもCLIに！
    • CLRオプションはプロジェクトの設定
  • DLL の初期化の注意点
    • ローダーロック
      • めったに発生しないだけでNativeDLLにも潜在的に存在する
    • 外部変数のコンストラクタ呼び出しで発生する

/clr スイッチを使う場合の注意事項

  • ランタイム(MFCを含む)はDLLのみ利用可能
    • /MD オプションにする
      • VS2017ではデフォルト
  • 文字コードをUNICODEにする
    • VS2017ではデフォルト
  • エディットコンティニューをOFFにする
    • VS2017ではデフォルト
  • EXEの /clr スイッチの有効化
    • 自分で設定
  • TargetVersion を指定する
    • 省略時は v4.0 相当になる
    • 利用する .NET DLL のビルドバージョンに合わせる

.NET オブジェクトとの連携

クラスライブラリの呼び出し

  • 通常のコンポーネントとして呼び出し可能
    • メソッド呼び出し、プロパティ呼び出しもそのまま可能
    • 何も足さない。何もひかない。
  • 文字列は互換性がないのでコンバートが必要
    • msclr/marshal*.h の msclr::interop::marshal_as<T> を使う

画面コンポーネントのサポート

  • MFC 側のサポートは3種類
    • 指定できるクラスは System.Windows.Forms.Control の派生クラス
      • WPF を張り付ける場合、ElementHost 派生クラスを経由
    • CWinFormsView
      • CFormView/CHtmlView ライクな使い方が可能
      • サンプルで利用
      • DataGridViewなどを指定すれば CListView ライクに
    • CWinFormsDialog<TManagedControl>
      • CDHtmlDialogライクな使い方が可能
    • CWinFormsControl<TManagedControl>
      • CWinFormsViewの下請け実装
      • コントロールとして直接貼り付ける場合に利用

サンプルプロジェクトの構造

  • CollabApp
    • Managed/Unmanaged 混在のEXE
    • CMainFrame/CCollabAppDoc は、.NET を使っていないのでNativeのまま
    • 独自の .NET アクセス部分は CollabAppView に局所化
  • CollabLib
    • Windows Forms プロジェクト
    • View 用のユーザーコントロールを定義
  • CollabWpf
    • WPF プロジェクト
    • ダイアログ表示代わりに使うWPFウィンドウを定義
    • 呼び出し部分をあえて分離するための間接参照クラスを用意
  • PipeClientApp
    • 名前付きパイプによるプロセス間通信アプリサンプル

本当の意味で考えるべきこと

  • MFC アプリからの脱却
  • Windows 10 エコシステム
  • .NET Core
  • C++/WinRT