浅议C++/CLI的gcnew关键字

　　C++/CLI中使用gcnew关键字表示在托管堆上分配内存，并且为了与以前的指针区分，用^来替换* ，就语义上来说他们的区别大致如下:

　　1. gcnew返回的是一个句柄(Handle)，而new返回的是实际的内存地址.

　　2. gcnew创建的对象由虚拟机托管，而new创建的对象必须自己来管理和释放.

　　当然，从程序员的角度来说，管它是句柄还是什么其他的东西，总跑不掉是对某块内存地址的引用，实际上我们都可以理解成指针.下面我们就写一段代码来测试一下好了.

using namespace System;

ref class Foo

{

public:

Foo()

{

System::Console::WriteLine("Foo::Foo");

}

~Foo()

{

System::Console::WriteLine("Foo::~Foo");

}

public:

int m_iValue;

};

int _tmain()

{

int* pInt = new int;

int^ rInt = gcnew int;

Foo^ rFoo = gcnew Foo;

delete rFoo;

delete rInt;

delete pInt;

}

　　我把调试的时候JIT编译的汇编代码择录了部分如下显示（请注意红色部分）：

int* pInt = new int;

0000004c mov ecx，4

00000051 call dword ptr ds:[03B51554h]

00000057 mov esi，eax

00000059 mov dword ptr [esp+18h]，esi

int^ rInt = gcnew int;

0000005d mov ecx，788EF9D8h

00000062 call FCFAF66C

00000067 mov esi，eax

00000069 mov dword ptr [esi+4]，0

00000070 mov edi，esi

Foo^ rFoo = gcnew Foo;

00000072 mov ecx，3B51768h

00000077 call FCFAF66C

0000007c mov esi，eax

0000007e mov ecx，esi

00000080 call dword ptr ds:[03B517ACh]

00000086 mov dword ptr [esp+1Ch]，esi

delete rFoo;

0000008a mov ebx，dword ptr [esp+1Ch]

0000008e test ebx，ebx

00000090 je 000000A4

00000092 mov ecx，ebx

00000094 call dword ptr ds:[03FD0028h]

0000009a mov dword ptr [esp+14h]，0

000000a2 jmp 000000AC

000000a4 mov dword ptr [esp+14h]，0

delete rInt;

000000ac mov edx，edi

000000ae mov ecx，788F747Ch

000000b3 call FC8D20FD

000000b8 mov ebp，eax

000000ba test ebp，ebp

000000bc je 000000D0

000000be mov ecx，ebp

000000c0 call dword ptr ds:[03FD0020h]

000000c6 mov dword ptr [esp+10h]，0

000000ce jmp 000000D8

000000d0 mov dword ptr [esp+10h]，0

delete pInt;

000000d8 mov ecx，dword ptr [esp+18h]

000000dc call dword ptr ds:[03B51540h]

　　我们先看分配内存这部分的代码

　　1．调用new方式分配

int* pInt = new int;

0000004c mov ecx，4

00000051 call dword ptr ds:[03B51554h]

　　可以看到，和以前在VC6中一样，分配内存的步骤如下：

　　1．首先把sizeof(int) = 4 放到ecx中

　　2．调用operator new 去分配4个字节

　　3．调用构造函数等等......(这里不是我们的重点)

　　成功分配后，会把返回地址放在eax中。

　　2．调用gcnew方式分配

int^ rInt = gcnew int;

0000005d mov ecx，788EF9D8h

00000062 call FCFAF66C

。。。

Foo^ rFoo = gcnew Foo;

00000072 mov ecx，3B51768h

00000077 call FCFAF66C

　　可以看到gcnew也是通过把一个参数放到ecx中，然后再调用一个函数来完成分配的操作，显然0x788EF9D8应该是一个地址，而不可能是一个数值。我们可以看到这里gcnew创建两个不同类型的变量，调用的函数地址却都是0xFCFAF66C，而存放到ecx中的两个地址就不一样。究竟这几个地址代表什么呢？

　　和new一样gcnew也是把返回地址放在eax中。我们直接从内存窗口看eax指向的内存块好了。Aha，看到了没有？

　　这次的eax = 0x00F73404 对应的内存块为

0x00F73404 d8 f9 8e 78 00 00 00 00 。。。

　　这个不就是 mov 到 ecx中的值么？再回忆昨天写的分析Object对象布局的文章，可以肯定这个就是 MethodTable地址了，对于这个int来说，后面的4个字节对应的就是存放它的RawData，比如如果你初始化为 4 那么内存对应的就变化为 d8 f9 8e 79 04 00 00 00

　　分析清楚存放到ecx中的是 MethodTable指针，我们再分析那个对应的call函数，从vm的代码可以看出，有三个全局函数用来根据MethodTable创建对象，同时MethodTable本身也提供一个成员函数Allocate()，只不过这个成员函数也是调用的下面的函数：

OBJECTREF AllocateObject( MethodTable *pMT )

OBJECTREF AllocateObjectSpecial( MethodTable *pMT )

OBJECTREF FastAllocateObject( MethodTable *pMT )

　　其中AllocateObject又是调用AllocateObjectSpecial来完成工作。那么我们调用的应该就是AllocateObject或者FastAllocateObject了。

　　在我们的例子里面两个call的地址都一样，但是你如果写下代码 double ^ pDouble = gcnew double;这个时候的地址是多少？它和int 的一样么？

　　目前我还没有仔细去研究这个地址到底对应的是该类型的MethodTable::Allocate()或是上面的这三个全局函数，如果对应MethodTable::Allocate()，那么2.0中应该有个MethodTable::FastAllocate()吧，否则应该就是对应的全局函数AllocateObject 以及FastAllocateObject了。过几天一定要抽空再好好研究一下。

　　下面看对应的delete函数。

delete pInt;

000000d8 mov ecx，dword ptr [esp+18h]

000000dc call dword ptr ds:[03B51540h]

比较简单，就是传入地址，然后调用operator delete来释放类存，会调用析构函数

　　对应的，释放gcnew创建的对象的代码如下：

delete rInt;

000000ac mov edx，edi

000000ae mov ecx，788F747Ch

000000b3 call FC8D20FD

　　这个也相对简单，它对应vm里面的一个函数：

void CallFinalizer(Thread* FinalizerThread， Object* fobj)

　　那么也就是

fobjà edx

FinalizerThread à ecx

Call CallFinalizer

　　但是，请注意！！！！！！！一个类包含析构函数和不包含析构函数，它对应的delete代码是不一样的，这点可以通过汇编代码比较得到，我这里就不多说了。