快速C++程序,C#GUI,可能吗？

我正在研究开发一种应用程序,它将以每秒约2000行(帧)的速度处理来自线扫描相机的数据.对于这个实时应用程序,我觉得C/C++是要走的路.(这是我的感觉,其他人会同意托管代码不适合这项任务.)

不过,我已经做了非常少的MFC或任何其他的C++图形用户界面.不过,我真的很想做C#GUI.

所以我很自然地用C/C++编写数据密集型代码,用C#编写GUI.GUI将用于设置/校准/在线监控(并可能通过UDP输出数据,因为它在C#中更容易.

首先,我想看看是否有人同意这将是要走的路.根据我的编程经验(擅长低级C算法和高级C#GUI设计),感觉恰到好处.

其次,我不确定正确的方法.我只是在VS2005中汇总了一个解决方案,它从C#应用程序中调用了一些(extern"C")DLL函数.为了确保我能做到这一点,我写了DLL中的一些全局变量,并从中读取:

test.h

int globaldata;
extern "C" __declspec(dllexport) void set(int);
extern "C" __declspec(dllexport) int  get();

TEST.CPP

extern int data=0;
__declspec(dllexport) void set(int num) {
    data = num;
}

__declspec(dllexport) int get() {
    return data;
}

test.cs中

[DllImport("test")]
private static extern void set(int num);

[DllImport("test")]
private static extern int get();

调用get()并set()正常工作(get()返回我传递给的数字set()).

现在,我知道您也可以导出C++类,但它是否必须进行管理？这是如何运作的？我是以正确的方式来做这件事的吗？

感谢你的帮助!

*** EDIT ***

首先,感谢您迄今为止的精彩答案!我总是对Stack Overflow印象深刻......

我想我应该更多地关注一件事,不一定是原始速度(这可以是原型和基准测试).让我更关心的一件事是垃圾收集器的非确定性行为.这个应用程序将不会在执行垃圾收集宽容500ms的延迟.

我只是编写代码并在纯C#中尝试这个,但如果我提前知道GC和任何其他非确定性的.NET行为(？)会导致问题,我认为我的时间会更好地用于编码C/C++并找出最好的C#接口.

1> Mitch Wheat..：

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没有理由不能完全用C#编写高性能代码.

性能(C#编程指南)

Rico Mariani的表演博客(一个很好的资源)

调整.NET应用程序性能

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线程使用不会弥补SIMD支持的不足.

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据我所知,.NET*仍然*不支持SIMD指令.单声道,但这是一个不同的故事.所以在某些任务中是的,特别是使用ICC编译的C++将会更快.

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与Java相比,这是C#最大的优势之一...**指针**.

2> 小智..：

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在我看来,你的解决方案是合理的:

尽管C#速度很快,但它永远无法与编写良好的非托管C/C++竞争,我自己制作了高性能的应用程序,证明了这一点超出了人们在发布这些语句时总是发布的小例子

MFC或ATL UI编程既繁琐又慢,C#是走到这里的方式,我永远不会再做MFC/ATL UI编程,除非被迫

你的解决方案,如果你还没有想到它,被称为"混合模式",这基本上意味着你在同一个项目中结合托管(C#)和非托管(C/C++)代码,它通常是一点点让VS项目正常运行的麻烦(LNK2020错误......)......但是当你找到合适的设置时它应该可以正常工作.

唯一不好的是,混合模式程序集必须在完全信任中运行,如果可以,那么我想你知道该怎么做.

您可能想要关注的另一件事是一个名为SWIG的开源项目.SWIG接受你的C/C++代码并用它创建一个.NET程序集,我在我的TM ++开源项目中自己使用它.有关SWIG http://www.swig.org/的更多信息,请参见此处.

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嗨,乔纳森.是的,确切地说,您的解决方案有两个clr项目(C++和C#),以及一个非托管C/C++项目.在Managed C++项目中,您可以在VS 2005中的项目属性设置 - >配置属性 - >链接器 - >输入下添加其他C/C++库(*.lib)作为附加依赖项.您的托管C++项目可用作接口或你的非托管C/C++项目的包装器,你如何调用它取决于你.另外请注意,我应该提一下,也可以使用DllImport直接从C#项目调用C/C++库(*.lib或COM DLL),这完全取决于您.

3> Matthieu..：

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对于实时应用:我推荐使用C++,根据使用的框架,你将更灵活地进行内存管理,更快,甚至是多平台...!

关于框架和GUI,我建议你看看Qt.Qt是一个很好的C++软件开发框架.

我想这是你问题的解决方案!

4> Eric Smith..：

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你需要做的第一件事是测试你的假设.你的性能限制是什么？您期望托管应用程序的硬件类型是什么？在C#中编写一个小程序来处理核心问题并测量其运行速度.

只有掌握了事实,才能决定是否在托管解决方案上使用C/C++.

与其他评论过的人一起,我怀疑C#/托管解决方案会做得很好,特别是如果你使用.NET Parallel Extensions.

如果你最终进入C/C++路由,那么有两个选项可以互操作,即pInvoke和COM互操作.我不相信有一种直接从.NET访问非托管C++类的简洁方法; 为此,您必须考虑实现托管/非托管C++程序集.

5> Niki..：

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我的公司做的事情非常相似，尽管使用的是CCD摄像机而不是线扫描摄像机。我们将C＃用于GUI，网络通信，高级“管道”和C ++ / CLI用于低级算法。效果很好。您将永远无法在Windows上编写具有保证的最大响应时间的真正的实时系统，但是根据我的经验，GC在这里将是最少的问题。一方面，GC仅在分配内存时运行；C / C ++中的malloc / new也是如此，它们也需要时间（请考虑内存碎片）。从我们完成的测量来看，一个完整的GC需要10-50ms的时间，并且在此期间不必停止其他线程（我认为除非它们尝试分配托管内存），这对我们来说是可以的。但是我不确定这些数字是否可以推广到任何类型的应用程序，

如果您担心GUI可能会突破实时限制，则可以考虑将实际的图像处理置于单独的进程中，并使用管道/套接字与GUI进行通信。或者至少在设计系统时牢记该选项，因此，如果您确实遇到无法预料的性能问题，则将其作为最坏情况的选择。

您的第二个问题是，对于实际算法，应使用C ++还是C＃。就个人而言，当我编写复杂的图像处理算法时，我会在C ++中感到更加舒适。我认为该语言更适合该任务，并且C / C ++的数字处理库比C＃的要多得多。但这可能是个人喜好问题。从性能的角度来看，C ++的优势在于C ++内联比.NET JIT内联更好（即，它可以内联更多的小函数调用）。

如果您选择使用C ++，我建议您使用C ++ / CLI：这样，您可以编写编译成托管代码的C ++类。C ++优化器将优化它们，.NET JIT仅完成对本机代码的最后编译步骤。最大的优点是您可以直接从C ++ / CLI访问.NET类，并且可以轻松地在C ++ / CLI中创建可从C＃访问的托管类。您无需在围栏的两侧都编写包装器代码。（C ++ / CLI有点笨拙，因为它包含用于托管和非托管编程的语言构造，但是如果您已经熟悉非托管C ++和C＃，那么理解它可能不会有任何问题。）