[win8] C++/CLI と C++/CX の違い

Microsoft 社の公式見解は、何処かにある（？）と思うので、私のほうで Visual Studio 11 beta を１か月程触った感じで言いますと、

• 「C++/CX って、C++/CLI の後継でも何でもないやんッ!!! まったく別物じゃ」
• 「C++/CX って、metro アプリケーションは作れるけれど、desktop アプリは作れないじゃんッ!!!」
• 「C++/CLI って、metro アプリが作れないどころか、WPF アプリも相変わらず作れないじゃんッ!!!」
• 「C++/CX って、WinRT を扱えるけど、.NET Framework を扱えないじゃん、つーか、C++ の世界に戻らないとだめじゃんッ!!!」
• 「そもそも、C++/CX と C++/CLI って混在できないじゃんッ!!!」

ってな具合で、憤懣ひとしきりなんですよ。というわけで、ちょっと以下に戯言を。

希望/期待としては、C++/CLI が更に拡張されて XAML を扱えるようになって、なもんだから metro アプリを作れるよ、という流かと思っていたのですが相当違うようです。WinRT に隠されているというか、C++/CLI は爆死状態というか。いえ、おそらく去年の build で分かっていた段階なんでしょうが、ちと去年の夏頃は別件で忙しくてあまり C++/CLI を眺めてはいなかったんですよね～。ベータ版をインストールして、metro の C++ プロジェクトをさくりと作って「ああ、インテリセンスが動く、進化したなぁ」と思っていた訳ですが、いえいえ、あれは「C++/CX」のほうで「C++/CLI」ではなかったのですね。

さて、「C++/CX」と「C++/CLI」という用語が頻発していますが、microsoft さんの講演の中は一律して「C++」として扱っています。と言いますか「C++/CLI」には一切触れずに、「C++/CX」のことを「C++」と称しています。「Visual Basic .NET」のことを「Visual Basic」と言うようになった流れと同じ感じだと思います。

C++/CLI というのは、「.NET Framework の共通言語基盤（ランタイム）を扱えるC++」という意味です。正式名称は「C++ with Common Language Infrastructure」ってところですかね。単体で Windows アプリケーションを作れますが、主な仕事としては、「旧来のC/C++ライブラリを、そのままC#で扱えるようにする」なところで、単体で扱うことは非常に稀です。Windows アプリを作るならば、C#/VB で作ったほうが手早く作れます。ですが、C++ の文法から、.NET Framework をあつかうことができるので、C#/VB と同じようにプログラミングをすることができます。
ただし、欠点としては、

• Visual Studio 2010 上でインテリセンスが効かないこと。
• XAML が扱えないので、WPF や Silverlight アプリケーションが作れないこと。

があります。インテリセンスのほうは、Visual Studio 2008 を使えばよいので特に問題はありません。まあ、Visual Studio 2010 では実質開発ができない状態だったので、なんとも言えないところですが。
XAML が扱えないのは今回の visual studio 11、windows 8 で致命的なところです。

一方で、「WinRT が扱える C++」として登場しているのが「C++/CX」です。正式名称は「C++ with Component Extensions」ってことで、WinRT≒DCOM で拡張されている C++ という意味合いです。今回の Visual C++ 11 の売りは、「C++ で metro アプリケーションを作れる」ことです。metro アプリケーションというのは、windows 8 の主流となるタブレット型のアプリケーションで、内部的には XAML を使っています。となると、意訳すれば「XAML を扱える C++」ということになります。

さて、C++/CLI では XAML を扱えない。逆に、C++/CX では XAML を扱える。という区別があります。このために、C++/CLI と C++/CX の開発領域は二分されて、

• desktop アプリ（従来の windows アプリ）の場合は、C++/CLI
• metro アプリの場合は、C++/CX

という住み分けができます。文法的はどちらも C++ をベースにして拡張されていしマネージドポインタ「^」や「%」の扱いも同じなのでほぼ互換性があります。主な違いは、「gcnew」と「ref new」の違いぐらいです…で済めばよいのですが、実際コーディングをしてみると大きく違います。

今回、metro アプリケーションを C++ で作れるようにした理由に「ゲームアプリケーション」があります。タブレット市場でもゲームの割合は大きくて、グラフィック機能とマシンパワーを存分に使ったゲームは、windows 8 になると飛躍的に上がる（と思われる）ところです。
さて、私の場合ゲーム開発業界に疎いので正確なことは分からないのですが、察するに windows 7 の頃のゲーム開発の場合は、

• グラフィックを扱うならば DirectX を使う。
• 余りパフォーマンスがいらないところは、Microsoft.Xna.Framework

なのだと思います。DirectX はグラフィックボードの機能を存分発揮できるようにと開発されたインターフェースでC/C++で扱います。途中で、DirectX の .NET Framework 版があったのですが、その後 Microsoft.Xna.Framework に吸収されています。
で、ゲームのパフォーマンスを出す上で、.NET Framework が十分対応しているかというと、そうではありません。結局グラフィック関係は、WinRT に残していることを考えると GC を含む virtual machine 環境ではきついものがあります。メモリへの直接アクセスが禁止されていることのデメリットは、OpenCV や Fortran を触るとよく分かります。

このあたり、C++/CLI の出番かと思っていたのですが、ゲーム業界としては、MFCやATLぐらあらばOKで、わざわざ .NET を使う理由は無かったのですね。

で、どういう要望および内部抗争（？）があったのかは知りませんが、metro アプリケーションがタブレット型を主戦場としていることと、タブレット型ではゲームが流行ることを考えると、metro アプリ + DirectX(C/C++) の組み合わせは避けられない。しかし、C++/CLI では XAML が使えない。どういう理由か分からないけども、XAML を扱うように拡張できない（マンパワーがないのか、開発者が抜けてしまったのかはわかりません）。

という訳で、C++/CLI はばっさり切り捨ててしまって、XAML + C++ という組み合わせの新しいプラットフォームを作った訳です。これが「C++/CX」です。
なので、C++/CX の主戦場が、DirectX 廻りやネットワーク廻りなので、そのあたりが WinRT≒DCOM で補ってしまえば、「ひとまずは」.NET Framework はいらないわけです、C++/CLI をゲーム業界の方が使わないのと同じ理由で、metro アプリを作るときにも .NET Framework は要らないでしょう、という想像が働きます。

こういう経緯を考えてみると、先の憤懣の部分にコメントを付けて、

• 「C++/CX って、C++/CLI の後継でも何でもないやんッ!!! まったく別物じゃ」

→ もとも発祥は別物。ゲーム関係の必要性からだから。

• 「C++/CX って、metro アプリケーションは作れるけれど、desktop アプリは作れないじゃんッ!!!」

→ ゲームなんだから、metro アプリで十分。

→ desktop アプリは従来のインストーラーが必要なので、流行らないと思われる

• 「C++/CLI って、metro アプリが作れないどころか、WPF アプリも相変わらず作れないじゃんッ!!!」

→ C++/CLI は、元のままで良いので、WPF アプリを使えなくてもよい。

→ カラフルなUIを必要としないので、XAML を扱えなくてもよい。

• 「C++/CX って、WinRT を扱えるけど、.NET Framework を扱えないじゃん、つーか、C++ の世界に戻らないとだめじゃんッ!!!」

→ 多分「間に合わなかった」んじゃないかな？

→ そのうち様子を見て公開するかも。

• 「そもそも、C++/CX と C++/CLI って混在できないじゃんッ!!!」

→ C++/CX が .NET Framework を取り込めるようになったら、混在できるようになるかも。

という感じになります。

C++/CX のハマり処は、.NET Framework を使えないところです。もともとゲーム業界で働いている方の場合は、.NET を使わないので、C/C++ の関数/STLの扱いに慣れているので大丈夫だと思うのですが、.NET プログラマが、C++/CX を扱う場合にはハマり処が満載です。

ひとつあげると、C#/VB で良く使われる「String」は、C++/CXの「String」とは全く別物です。.NET の場合は「System.String」なのですが、C++/CX の場合は「Platform::String」なんですね。なので、String::Format メソッドが無くて「えッ!!!」と吃驚します。
ちなみに、C++/CLI の場合は「System::String」なんですよね～。このあたりの話はまた後程。