Fast C++ program, C# GUI, possible?
我正在开发一个应用程序，它将以每秒大约2000行(帧)的速度处理来自行扫描照相机的数据。对于这种实时应用，我觉得C/C++是前进的道路。(这是我的感觉，其他人会同意托管代码不适合此任务。)
但是，我已经做了很少的MFC，或者任何其他的C++ GUI。不过，我真的要把C guis做好了。
所以在C／C++中编写数据密集型代码和C语言中的GUI是很自然的。图形用户界面将用于设置/校准/在线监测(并可能通过UDP输出数据，因为它在C中更容易实现)。
所以首先，我想看看是否有人同意这样做。根据我的编程经验(擅长低级C算法和高级C图形用户界面设计)，感觉很好。
其次，我不确定该怎么做。我刚刚在VS2005中构建了一个解决方案，它从C应用程序调用了一些(extern"c")dll函数。为了确保我能做到这一点，我在dll中写入了一些全局变量，并从中读取：
测试h
1 2 3 | int globaldata; extern"C" __declspec(dllexport) void set(int); extern"C" __declspec(dllexport) int get(); |
测试程序
1 2 3 4 5 6 7 8 | extern int data=0; __declspec(dllexport) void set(int num) { data = num; } __declspec(dllexport) int get() { return data; } |
试验室
1 2 3 4 5 | [DllImport("test")] private static extern void set(int num); [DllImport("test")] private static extern int get(); |
调用
现在，我知道您也可以导出C++类，但是必须管理它吗？这是怎么回事？我走这条路对吗？
谢谢你的帮助！
首先，感谢您迄今为止的精彩回答！我对堆栈溢出总是印象深刻…
我想我应该多了解一点，不一定是原始速度(这可以是原型和基准)。我更关心的一件事是垃圾收集器的非确定性行为。此应用程序在执行垃圾收集时不能容忍500ms的延迟。
我完全赞成在纯C中进行编码和尝试，但是如果我提前知道GC和任何其他不确定的.NET行为(？)会导致一个问题，我想我的时间会更好地花在C/C++上编码，并找出最好的C接口。
没有理由不能完全用C语言编写高性能代码。
性能(C编程指南)
Rico Mariani的性能博客(一个优秀的资源)
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我认为你的解决方案是合理的：
你的解决方案，如果你还没有解决它，被称为"混合模式"，这基本上意味着你在相同的项目中组合托管的(C)和非托管的(C/C++)代码，这常常是一个麻烦，让VS项目运行起来(LNK2020错误…AGH..)，但是当你找到正确的设置时，它应该工作得很好。
唯一的缺点是，混合模式程序集必须完全信任地运行，如果可以的话，我想您知道该怎么做。
另一件你可能想看的事情是一个名为swig的开源项目。SWIG接受你的C/C++代码，并从中创建.NET程序集，我在我的TM+++开源项目中使用过它。有关swig的更多信息，请参阅此处http://www.swig.org/。
对于实时应用程序：我建议C++，您将更灵活地使用内存管理，更快，甚至多平台取决于使用什么框架……
关于框架和GUI，我建议您看一下Qt。Qt是C++软件开发的一个很好的框架。
我想这是解决你问题的办法！
你需要做的第一件事就是测试你的假设。您的性能约束是什么？您希望承载应用程序的硬件类型是什么？用C语言编写一个处理核心问题的小程序，并测量它的运行速度。
只有当你有了事实，你才能决定是否使用C/C++来管理解决方案。
与其他评论过的人一样，我怀疑C/托管解决方案会很好地解决问题，特别是如果您使用.NET并行扩展。
如果你最终进入C/C++路径，那么有两个选项RealIopp，即pNoCKE和COM互操作。我不相信有一种干净的方式直接从.NET访问非托管C++类；为此，您将不得不考虑实现托管/非托管C++程序集。
我的公司做了一些非常相似的事情，虽然用的是CCD相机而不是线扫描相机。我们使用的是用于低层算法的GUI、网络通信、高级"管道"和C++/CLI。它工作得很好。您将永远无法在Windows上编写真正的实时系统，保证最大响应时间，但根据我的经验，GC是您在这里遇到的最少的问题。一方面，GC只在分配内存时运行；C/C++中的MALOC/NEW也是如此，它们也需要时间(想想内存碎片)。根据我们所做的测量，完整的GC需要10-50毫秒，并且在这段时间内不需要停止其他线程(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。但我不确定这些数字是否可以推广到任何类型的应用程序，您可能应该做您自己的分析来确定。
如果您担心您的GUI可能会破坏您的实时约束，那么您可以考虑将实际的图像处理放到单独的进程中，并使用管道/套接字与GUI通信。或者至少在设计系统时要记住这个选项，所以如果您真的遇到了不可预见的性能问题，您可以将它作为最坏的选择。
你的第二个问题是，对于实际的算法，你应该使用C++还是C语言。就我个人而言，在编写复杂的图像处理算法时，我觉得C++更舒服。我认为语言更适合这个任务，C/C++的数字压缩库比C语言多。但这可能是个人偏好的问题。从性能的角度来看，C++的优点是C++内联优于.Net JIT内联(即它可以内嵌更多的小函数调用)。
如果您选择使用C++，我建议使用C++/CLI：这样，您就可以编写编译成托管代码的C++类。C++优化器将优化它们，只有到本地代码的最后编译步骤将由.NET JIT完成。最大的优点是您可以直接从C++/CLI访问.NET类，并且可以很容易地在C ++／CLI中创建托管类，这些类可以从C ^中访问。您不需要在围栏的两侧编写包装器代码。(C++/CLI有点笨拙，因为它包含了用于托管和非托管编程的语言构造，但是如果您已经熟悉了非托管C++和C语言，那么您可能不会有任何理解它的问题)。
对于C++，你使用C++ + CLI——实际上并不是那么糟糕。它比旧的托管扩展要好得多。
对表现发表评论。这要看情况而定。你的C++代码和C代码之间有多少来回？是否有后台线程在C++中收集数据，并周期性地将其发送到C代码？如果你要连接一个设备，它会使用串行接口，USB，一些你已经得到的API吗？
我同意米奇的100%。
如果在调查了他的资源之后，你仍然觉得你需要使用一些非托管代码，你可以在C++中写一个"业务"层(或者在这种情况下，真的是一个功能层)，并将你的UI写在C语言中。使用COM interop从C/托管代码调用非托管代码。
不过，我还是觉得你不需要这么做。
前端WPF和C++后端(PNEKEK)很快，但是当你在线程上做GUI工作时，你的GUI线程不会被你的后台代码阻塞。当你这样做的时候，你的程序看起来会更快、更轻。
我有一个在本地C/C++和C非常低延迟系统的经验。
在C/C++中，80%的处理器时间在确定性的Maloc方法中丢失，但是本机代码比MSIL代码快10X。
在C中，内存分配更快，因为它是一个异步进程
您的选择必须通过以下比率完成：处理时间/malloc编号
那么粒度！！！！
C/C++的解决方案是内存中的预AcLARS缓冲区(如果需要的话，使用预取L2/L3缓存)
C的解决方案是最小化P-invoke转换机制
恭喜你的计划，保罗
我已经用C++.NET完成了。
由于C++.NET和C语言都被管理，所以我不明白为什么不能这么做。关键是你会怎么做。
我的扫描仪有高达3000行/秒，但关键的策略是一次显示32行的数据块。我没有严格的实时要求，所以有时我可能会有点落后。如果实时对您非常重要，您应该考虑切换平台。
有一个叫做"InTime OS"的实时Windows解决方案，但是使用起来很痛苦。
另一种方法是将硬实时划分为单独的DLL或库，并让C以自己的速度显示它可以做什么。实际上，用户永远无法判断你的界面是2000帧还是500帧。
您将选择的语言不会对性能产生太大影响(假设您可以影响速度5/10%)。有什么区别的是你将使用的算法，你如何处理数据，分析你的应用程序，等等…(性能可能以10倍的比率变化)。
为什么是Windows？它的内存性能和网络性能都比任何一个unix都差。对测线传感器的专门捕获意味着您需要一个设备来处理原始输入。首先考虑使用正确的操作系统，这将大大降低您必须处理的其他压力(我非常熟悉线扫描仪技术)。