反射調用返回覆雜對象的.NET方法

定義數據介面

上一篇在C++中反射調用.NET（一）中，我們簡單的介紹瞭如何使用C++/CLI並且初步使用了反射調用.NET程式集的簡單方法，今天我們看看如何在C++與.NET程式集之間傳遞複雜對象。

先看看.NET程式集的一個返回對象的方法：

 public IUserInfo GetUserByID(int userId)
        {
            IUserInfo userinfo= EntityBuilder.CreateEntity<IUserInfo>();
            userinfo.ID = userId;
            userinfo.Name = "姓名_" + userId;
            userinfo.Birthday = new DateTime(1980, 1, 1);

            return userinfo;
        }

其中 IUserInfo是一個用戶信息介面：

using System;

namespace NetLib
{
    public interface IUserInfo
    {
        DateTime Birthday { get; set; }
        int ID { get; set; }
        string Name { get; set; }
    }
}

介面內容很簡單，有int,string，DateTime三種類型的屬性，所以可以把它當做.NET與C++傳遞數據的DTO對象介面。

在方法 GetUserByID 中，有一行代碼：

IUserInfo userinfo= EntityBuilder.CreateEntity<IUserInfo>();

EntityBuilder對象是PDF.NET SOD框架中的一個實體構造器，調用CreateEntity方法可以根據一個介面創建一個動態實體類對象，通過這種方式，我們可以不用去關心實體類的構造細節，僅僅關心方法調用的數據介面。在後面的示例中，我們都會通過這種介面對象的方式來傳遞數據。

綁定委托方法

下麵我們來看看如何在C++/CLI中反射調用GetUserByID 這個方法。
雖然方法返回的是IUserInfo，但是對於我們的C++程式端來說，它並不知道IUserInfo這個介面對象，因為此介面沒有在C++程式端定義，C++程式也沒用引用它所在的.NET程式集，所以我們在反射調用GetUserByID 方法的時候，只能使用“弱類型”的Object，幸運的是我們調用的是返回值，而不是參數（反過來就不行，後面會有介紹），創建下麵的委托對象是合法的：

Func<int, Object> fun;

詳細的C++/CLI反射代碼如下：

CppUserInfo GetUserByID(int userId)
        {
            //調用.NET方法，得到結果
            MethodInfo^ method = dotnetObject->GetType()->GetMethod("GetUserByID", BindingFlags::Public | BindingFlags::Instance);
            Func<int, Object^>^ fun = (Func<int, Object^>^)Delegate::CreateDelegate(Func<int, Object^>::typeid, this->dotnetObject, method);
            Object^ result = fun(userId);

            //轉換托管類型數據到本機結構體
            Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
            CppUserInfo user;
            user.ID = (int)entityProp("ID");
            user.Name = (String^)entityProp("Name");//  MarshalString((String^)entityProp("Name"));
            user.Birthday = Convert2CppDateTime((DateTime^)entityProp("Birthday"));
            return user;
        }

在上面的代碼中，通過委托方法調用：

Object^ result = fun(userId);

使用SOD DTO 對象

我們得到了.NET程式集的方法返回的DTO對象，但是如何取出它的數據賦值給我們的C++本機代碼呢？
所以這裡涉及到2個問題：
1，從Object對象取出數據；
2，將數據轉換並且賦值給C++本地數據結構

對於第一個問題，我們可以反射DTO對象的屬性，然後跟本地數據介面一一對應，但是，本來我們已經在反射調用方法了，再來一次反射事情就複雜了。
幸好，我們的DTO介面對象它是一個動態創建的SOD實體類對象，由於SOD實體類有類似“字典”的功能，可以通過相關方法進行訪問。

實體類基類的一個方法定義：

public object PropertyList(string propertyFieldName)

我們反射此方法並且綁定一個委托對象來調用它：

        static Func<String^, Object^>^ EntityCallDelegate(Object^ entity)
        {
            //實體類基類的一個方法定義：
            //public object PropertyList(string propertyFieldName)
            Type^ base = entity->GetType()->BaseType;
            MethodInfo^ methodEntity = base->GetMethod("PropertyList", BindingFlags::Public | BindingFlags::Instance);
            Func<String^, Object^>^ funEntity = (Func<String^, Object^>^)Delegate::CreateDelegate(Func<String^, Object^>::typeid, 
                                                entity, methodEntity);
            //示例 String^ result = (String^)funEntity("Name");
            return funEntity;
        }

然後，就能像下麵這樣使用了：

Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
int id = (int)entityProp("ID");

將.NET對象轉換到C++結構體

在示例中，我們定義了一個CppUserInfo結構體：

struct CppUserInfo
{
    int ID;
    //wstring Name;
    CString Name;
    tm Birthday;
};

托管字元串與本機字元串

這個結構體跟C#版本的介面 IUserInfo對應，但是結構體成員有幾個需要註意的地方：

CString Name;

字元串類型的“名字”成員，要在C++中使用字元串類型，必須在C++文件中包含下麵的頭文件：
如果不是 MFC應用程式，包含下麵這個：

#include <atlstr.h>

否則，需要包含這個頭文件：

#include <cstringt.h> 

如果不是使用CString，而是 wstring，那麼需要定義一個方法來實現托管字元串到本機字元串的轉換：

     // 
    //要使用下麵的方法，請先  #include <string> 
    //
    static wstring MarshalString(String ^ s) {
        wstring os;
        const wchar_t* chars =
            (const wchar_t*)(Marshal::StringToHGlobalUni(s)).ToPointer();
        os = chars;
        Marshal::FreeHGlobal(IntPtr((void*)chars));
        return os;
    }

上面的方法申明瞭一個 wchar_t* 類型的指針，在方法結尾必須釋放此指針占用的記憶體，所以這種形式的轉換還是比較麻煩。
有關托管字元串跟C++本機字元串的轉換，可以參考下麵2篇文章：

http://bbs.csdn.net/topics/280024331

http://blog.csdn.net/windren06/article/details/7839985

托管日期與本機日期數據

在C++中表示日期的結構體是 tm，但是需要註意的是 tm的year部分僅能夠表示與1900的差值，所以我們可以寫下麵2個方法來簡單的轉換：

    static tm Convert2CppDateTime(DateTime^ dt)
    {
        tm result;
        result.tm_year = dt->Year - 1900;
        result.tm_mon = dt->Month;
        result.tm_wday = dt->Day;
        return result;
    }

    static DateTime^ Covert2NetDateTime(tm cppDate)
    {
        return gcnew DateTime(
            cppDate.tm_year + 1900, 
            cppDate.tm_mon, 
            cppDate.tm_wday
        );
    }

有了字元串跟日期類型的.NET與C++的相互轉換，基本上就能夠使用.NET的DTO對象了，因為其它數字類型只要類型相容，是可以直接使用的，比如int類型。

轉換到本機結構體

下麵再回來看看 GetUserByID 方法內的對象數據轉換部分：

//轉換托管類型數據到本機結構體
            Func<String^, Object^>^ entityProp =EntityHelper::EntityCallDelegate(result);
            CppUserInfo user;
            user.ID = (int)entityProp("ID");
            user.Name = (String^)entityProp("Name");//  MarshalString((String^)entityProp("Name"));
            user.Birthday = Convert2CppDateTime((DateTime^)entityProp("Birthday"));

現在再看看，採用類似“字典”訪問方式的SOD DTO對象，給C++本地結構體轉換賦值數據，就很方便了，這也是本篇選擇SOD框架作為C++與.NET通信的原因了。

為何不使用序列化的問題

在進行分散式跨平臺調用的時候，序列化常常作為一個有效手段被大量使用，但是我們的應用有幾個特點:
1，沒有分散式，在進程內進行不同語言平臺調用；
2，不知道反序列化的類型，因為C++沒有直接引用任何.NET框架自身之外的.NET程式集；
3，序列化需要使用反射，而我們本來已經在反射了，會加重負擔；

除此之外，使用序列化還會有額外的工作：
4，使用序列化會要求被調用端進行額外的封裝；
5，雙方需要制定通用的通信協議，並且定製序列化過程，比如常見RPC框架約定的序列化協議

所以，經過仔細考慮後，放棄了使用序列化方式來進行C++與.NET進行進程內通信的想法。

下一篇，我們將介紹C++與.NET如何傳遞集合對象的問題。
（未完待續）