托管代码&非托管代码（转）

托管代码 (managed code) 
　　由公共语言运行库环境（而不是直接由操作系统）执行的代码。托管代码应用程序可以获得公共语言运行库服务，例如自动垃圾回收、运行库类型检查和安全支持等。这些服务帮助提供独立于平台和语言的、统一的托管代码应用程序行为。
　　托管代码是可以使用20多种支持Microsoft .NET Framework的高级语言编写的代码，它们包括：C#, J#, Microsoft Visual Basic .NET, Microsoft JScript .NET, 以及C++。所有的语言共享统一的类库集合，并能被编码成为中间语言(IL)。运行库编译器（runtime-aware ompiler）在托管执行环境下编译中间语言（IL）使之成为本地可执行的代码，并使用数组边界和索引检查，异常处理，垃圾回收等手段确保类型的安全。 

　　在托管执行环境中使用托管代码及其编译，可以避免许多典型的导致安全黑洞和不稳定程序的编程错误。同样，许多不可靠的设计也自动的被增强了安全性，例如 类型安全检查，内存管理和释放无效对象。程序员可以花更多的精力关注程序的应用逻辑设计并可以减少代码的编写量。这就意味着更短的开发时间和更健壮的程序。

 

非托管代码 (unmanaged code)

　　在公共语言运行库环境的外部，由操作系统直接执行的代码。非托管代码必须提供自己的垃圾回收、类型检查、安全支持等服务；它与托管代码不同，后者从公共语言运行库中获得这些服务。 

 

.net中托管代码的含义 

问题：什么是托管？托管是什么意思？

托管代码就是基于.net元数据格式的代码，运行于.net平台之上，所有的与操作系统的交换有.net来完成，就像是把这些功能委托给.net，所以称之为托管代码。非托管代码则反之。

举个例子l

Vc.net还可以使用mfc,atl来编写程序，他们基于MFC或者ATL，而不是.NET,所有是非托管代码，如果基于.net比如C#，VB.net则是托管代码

非托管代码是指.NET解释不了的

简单的说,托管代码的话,.net可以自动释放资料,非托管代码需要手动释放资料.

什么是托管C++

托管是.NET的一个专门概念，它倡导一种新的编程理念，因此我们完全可以把“托管”视为“.NET”。由托管概念所引发的C++应用程序包括托管代码、托管数据和托管类三个组成部分。

托管代码

.Net环境提供了许多核心的运行(RUNTIME)服务，比如异常处理和安全策略。为了能使用这些服务，必须要给运行环境提供一些信息代码(元数据)，这种代码就是托管代码。所有的C#、VB.NET、JScript.NET默认时都是托管的，但Visual C++默认时不是托管的，必须在编译器中使用命令行选项(/CLR)才能产生托管代码。

托管数据

与托管代码密切相关的是托管数据。托管数据是由公共语言运行的垃圾回收器进行分配和释放的数据。默认情况下，C#、Visual Basic 和 JScript.NET 数据是托管数据。不过，通过使用特殊的关键字，C# 数据可以被标记为非托管数据。Visual C++数据在默认情况下是非托管数据，即使在使用 /CLR 开关时也不是托管的。

托管类

尽管Visual C++数据在默认情况下是非托管数据，但是在使用C++的托管扩展时，可以使用“__gc”关键字将类标记为托管类。就像该名称所显示的那样，它表示类实例的内存由垃圾回收器管理。另外，一个托管类也完全可以成为 .NET 框架的成员，由此可以带来的好处是，它可以与其他语言编写的类正确地进行相互操作，如托管的C++类可以从Visual Basic类继承等。但同时也有一些限制，如托管类只能从一个基类继承等。

 

为什么要在C#项目中使用托管的C++

答：● 需要快速地将未托管的C++应用程序合并到.NET框架中

对于以前开发的传统未托管的C++应用程序，因为开发人员可以在同一个应用程序中(甚至是在同一个文件中)混合使用两种类型的代码，所以托管扩展为实现两种代码的无缝转化提供了一种平滑的转化方式。

开发人员可以继续使用未托管的C++来编写组件，以利用语言本身强大的功能和灵活性。然后，为了让.NET 框架应用程序顺利访问这个传统组件，开发人员可以使用托管扩展编写一个很小的、转换效率很高的包装(wrapper)程序。

● 需要让任何一种与.NET框架相容的语言可以访问C++组件

托管扩展支持从任何.NET 框架相容语言来调用C++类。调用之所以可以实现，是因为使用托管扩展可以编写简单的包装类来对访问方暴露对应的C++类和方法。这些包装类都是托管的，并可以从其他.NET框架相容程序中进行调用。在调用过程中，外包类在托管的类和未托管的类之间扮演了映射层的角色—— 它让方法调用直接传递到未托管的类中。另外，需要特别指出的是，托管扩展支持对任何未托管的DLL或库的调用。

● 需要从未托管的代码中访问.NET框架类

为了得到更多的功能，在未托管的代码中，可以访问.NET 框架中的类。使用托管扩展，可以从C++代码中直接创建、调用一个.NET 框架类。在实际编程中，可以像处理普通未托管的C++类一样对待对托管的类的处理。另外，在.NET框架中提供了对未托管的COM的调用支持，可以编写未托管的代码直接访问。

托管代码如何调用非托管代码(c sharp如何调用c++代码)?

托管代码如何调用非托管代码(c sharp如何调用c++代码)?
两种常用的做法:
下载:
http://download.microsoft.com/download/f/2/7/f279e71e-efb0-4155-873d-5554a0608523/CLRInsideOut2007_01.exe
1. COM interop
具体操作：
a. 用atl写com服务程序
b. 使用Tlbimp将atl写的com程序转换成 COM DLL
   用如下命令:
   tlbimp 你写的com.dll
   tlbimp是 .NET Framework SDK中附带的类型库导入程序。用这个命令即是把生成一个非托管com dll的托管包装。
c. 托管客户端非常简单
   直接new一下，然后调用对应的方法即可。

2. P/Invoke
a. 在托管客户端增加一条 DllImport语句和一个方法的调用。

介绍一个P/Invoke网站，http://pinvoke.net/

这个网站主要是一个wiki,允许开发者发现，编辑，增加PInvoke的签名，用户自定义类型和从托管代码(指c#和VB.net开发语言)访问win32和其他非托管api的信息。
世界各地的.Net开发者可以很容易分享自己有价值的东西给社区，

 

托管代码和非托管代码效率的对比

 

一直以来只知道托管代码的效率要比非托管代码低，至于低多少也没有可参考的数据。今天在csdn看到的英特尔多核平台编程优化大赛的广告，把里面的代码下载回来，分别用非托管c/托管cpp/c#做了个简略的性能测试，不比不知道，一比吓了一跳。且看数据说话。

 

第一步：原始代码如：

/* compute the potential energy of a collection of */
/* particles interacting via pairwise potential    */
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <windows.h>
#include <time.h>
 
#define NPARTS 1000
#define NITER 201
#define DIMS 3
 
int rand( void );
int computePot(void);
void initPositions(void);
void updatePositions(void);
 
double r[DIMS][NPARTS];
double pot;
double distx, disty, distz, dist;

int main() {
   int i;
   clock_t start, stop;

   initPositions();
   updatePositions();
 
   start=clock();
   for( i=0; i<NITER; i++ ) {
      pot = 0.0;
      computePot();
      if (i%10 == 0) printf("%5d: Potential: %10.3f\n", i, pot);
      updatePositions();
   }
   stop=clock();
   printf ("Seconds = %10.9f\n",(double)(stop-start)/ CLOCKS_PER_SEC);
   int e;
   scanf("%d",&e);
}
 
 
void initPositions() {
   int i, j;
 
   for( i=0; i<DIMS; i++ )
      for( j=0; j<NPARTS; j++ ) 
         r[i][j] = 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}
 
 
void updatePositions() {
   int i, j;
 
   for( i=0; i<DIMS; i++ )
      for( j=0; j<NPARTS; j++ )
         r[i][j] -= 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}
 
 
int computePot() {
   int i, j;

   for( i=0; i<NPARTS; i++ ) {
      for( j=0; j<i-1; j++ ) {
        distx = pow( (r[0][j] - r[0][i]), 2 );
        disty = pow( (r[1][j] - r[1][i]), 2 );
        distz = pow( (r[2][j] - r[2][i]), 2 );
        dist = sqrt( distx + disty + distz );
        pot += 1.0 / dist;
      }
   }
   return 0;
}

执行结果如下：

执行时间4.609s。

 

 第二步：托管

新建一个 C++ CLR Console Aplication，命名为mcpp。打开mcpp.cpp文件，将原始代码粘贴进来即可（代码太长这里就不贴出来了，可以在全贴下面的下载全部源码）。

执行结果如下：

执行时间：15.1720s。

 

第二步：c#

笔者将原始代码翻译成CS代码，如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;


namespace cs
{
    class Program
    {
        private const int RAND_MAX = 0x7fff;
        private const int NPARTS = 1000;
        private const int NITER = 201;
        private const int DIMS = 3;
        private double pot;
        private double distx, disty, distz, dist;
        private Random random = new Random(Environment.TickCount);
        private double[][] r = new double[DIMS][];

        public void main()
        {
            int i;
            int start, stop;

            for (int ii = 0; ii < DIMS; ii++)
            {
                r[ii] = new double[NPARTS];
            }

            initPositions();
            updatePositions();

            start = Environment.TickCount;
            for (i = 0; i < NITER; i++)
            {
                pot = 0.0;
                computePot();
                if (i % 10 == 0)
                    Console.WriteLine("{0}: Potential: {1:##########.###}", i, pot);
                updatePositions();
            }
            stop = Environment.TickCount;
            Console.WriteLine("Seconds = {0:##########.#########}", (double)(stop - start)/1000);
        }

        private void computePot()
        {
            int i, j;

            for (i = 0; i < NPARTS; i++)
            {
                for (j = 0; j < i - 1; j++)
                {
                    distx = Math.Pow((r[0][j] - r[0][i]), 2);
                    disty = Math.Pow((r[1][j] - r[1][i]), 2);
                    distz = Math.Pow((r[2][j] - r[2][i]), 2);
                    dist = Math.Sqrt(distx + disty + distz);
                    pot += 1.0 / dist;
                }
            }
        }

        private void updatePositions()
        {
            int i, j;

            for (i = 0; i < DIMS; i++)
                for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] -= 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }

        private void initPositions()
        {
            int i, j;
            for (i = 0; i < DIMS; i++)
                for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] = 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Program p = new Program();
            p.main();
            Console.ReadLine();

        }
    }
}

执行结果如下：

执行时间：62.453s！

第四、数据比较

非托管C:  4.609s

托管cpp: 15.720s

托管c#:  62.453s

 PS机器配置：p4 3.0G双核，1G内存