C#調(diào)用C++DLL傳遞結(jié)構(gòu)體數(shù)組的終極解決方案

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C#教程|點擊：次

C#調(diào)用C++DLL傳遞結(jié)構(gòu)體數(shù)組的終極解決方案

在項目開發(fā)時，要調(diào)用C++封裝的DLL，普通的類型C#上一般都對應(yīng)，只要用DllImport傳入從DLL中引入函數(shù)就可以了。但是當(dāng)傳遞的是結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)體數(shù)組或者結(jié)構(gòu)體指針的時候，就會發(fā)現(xiàn)C#上沒有類型可以對應(yīng)。這時怎么辦，第一反應(yīng)是C#也定義結(jié)構(gòu)體，然后當(dāng)成參數(shù)傳弟。然而，當(dāng)我們定義完一個結(jié)構(gòu)體后想傳遞參數(shù)進去時，會拋異常，或者是傳入了結(jié)構(gòu)體，但是返回值卻不是我們想要的，經(jīng)過調(diào)試跟蹤后發(fā)現(xiàn)，那些值壓根沒有改變過，代碼如下。

[DllImport("workStation.dll")] 
    private static extern bool fetchInfos(Info[] infos); 
    public struct Info 
    { 
      public int OrderNO; 
 
      public byte[] UniqueCode; 
 
      public float CpuPercent;          
 
    }; 
    private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) 
    { 
      try 
      { 
      Info[] infos=new Info[128]; 
        if (fetchInfos(infos)) 
        { 
          MessageBox.Show("Fail"); 
        } 
      else 
      { 
          string message = ""; 
          foreach (Info info in infos) 
          { 
            message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", 
                       info.OrderNO, 
                       Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), 
                       info.CpuPercent 
                       ); 
          } 
          MessageBox.Show(message); 
      } 
      } 
      catch (System.Exception ex) 
      { 
        MessageBox.Show(ex.Message); 
      } 
    }

后來，經(jīng)過查找資料，有文提到對于C#是屬于托管內(nèi)存，現(xiàn)在要傳遞結(jié)構(gòu)體數(shù)組，是屬性非托管內(nèi)存，必須要用Marsh指定空間，然后再傳遞。于是將結(jié)構(gòu)體變更如下。

StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] 
   public struct Info 
   { 
     public int OrderNO; 
 
     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] 
     public byte[] UniqueCode; 
 
     public float CpuPercent;          
 
   };

但是經(jīng)過這樣的改進后，運行結(jié)果依然不理想，值要么出錯，要么沒有被改變。這究竟是什么原因？不斷的搜資料，終于看到了一篇，里面提到結(jié)構(gòu)體的傳遞，有的可以如上面所做，但有的卻不行，特別是當(dāng)參數(shù)在C++中是結(jié)構(gòu)體指針或者結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針時，在C#調(diào)用的地方也要用指針來對應(yīng)，后面改進出如下代碼。

[DllImport("workStation.dll")] 
  private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr); 
  [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] 
  public struct Info 
  { 
    public int OrderNO; 
 
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] 
    public byte[] UniqueCode; 
 
    public float CpuPercent; 
 
  }; 
  private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) 
  { 
    try 
    { 
      int workStationCount = 128; 
      int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info)); 
      IntPtr infosIntptr = Marshal.AllocHGlobal(size * workStationCount); 
      Info[] infos = new Info[workStationCount]; 
      if (fetchInfos(infosIntptr)) 
      { 
        MessageBox.Show("Fail"); 
        return; 
      } 
      for (int inkIndex = 0; inkIndex < workStationCount; inkIndex++) 
      { 
        IntPtr ptr = (IntPtr)((UInt32)infosIntptr + inkIndex * size); 
        infos[inkIndex] = (Info)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Info)); 
      } 
 
      Marshal.FreeHGlobal(infosIntptr); 
 
      string message = ""; 
      foreach (Info info in infos) 
      { 
        message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", 
                    info.OrderNO, 
                    Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), 
                    info.CpuPercent 
                    ); 
      } 
      MessageBox.Show(message); 
 
    } 
    catch (System.Exception ex) 
    { 
      MessageBox.Show(ex.Message); 
    } 
  }

要注意的是，這時接口已經(jīng)改成IntPtr了。通過以上方式，終于把結(jié)構(gòu)體數(shù)組給傳進去了。不過，這里要注意一點，不同的編譯器對結(jié)構(gòu)體的大小會不一定，比如上面的結(jié)構(gòu)體

在BCB中如果沒有字節(jié)對齊的話，有時會比一般的結(jié)構(gòu)體大小多出2兩個字節(jié)。因為BCB默認(rèn)的是2字節(jié)排序，而VC是默認(rèn)1 個字節(jié)排序。要解決該問題，要么在BCB的結(jié)構(gòu)體中增加字節(jié)對齊，要么在C#中多開兩個字節(jié)（如果有多的話）。字節(jié)對齊代碼如下。

#pragma pack(push,1) 
  struct Info 
{ 
  int OrderNO; 
       
  char UniqueCode[32]; 
 
  float CpuPercent; 
}; 
#pragma pack(pop)

用Marsh.AllocHGlobal為結(jié)構(gòu)體指針開辟內(nèi)存空間，目的就是轉(zhuǎn)變化非托管內(nèi)存，那么如果不用Marsh.AllocHGlobal，還有沒有其他的方式呢？

其實，不論C++中的是指針還是數(shù)組，最終在內(nèi)存中還是一個一個字節(jié)存儲的，也就是說，最終是以一維的字節(jié)數(shù)組形式展現(xiàn)的，所以我們?nèi)绻_一個等大小的一維數(shù)組，那是否就可以了呢？答案是可以的，下面給出了實現(xiàn)。

[DllImport("workStation.dll")] 
    private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr); 
    [DllImport("workStation.dll")] 
    private static extern bool fetchInfos(byte[] infos); 
    [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] 
    public struct Info 
    { 
      public int OrderNO; 
 
      [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] 
      public byte[] UniqueCode; 
 
      public float CpuPercent; 
 
    }; 
 
   
    private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) 
    { 
      try 
      { 
        int count = 128; 
        int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info)); 
        byte[] inkInfosBytes = new byte[count * size];         
        if (fetchInfos(inkInfosBytes)) 
        { 
          MessageBox.Show("Fail"); 
          return; 
        } 
        Info[] infos = new Info[count]; 
        for (int inkIndex = 0; inkIndex < count; inkIndex++) 
        { 
          byte[] inkInfoBytes = new byte[size]; 
          Array.Copy(inkInfosBytes, inkIndex * size, inkInfoBytes, 0, size); 
          infos[inkIndex] = (Info)bytesToStruct(inkInfoBytes, typeof(Info)); 
        } 
 
        string message = ""; 
        foreach (Info info in infos) 
        { 
          message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", 
                      info.OrderNO, 
                      Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), 
                      info.CpuPercent 
                      ); 
        } 
        MessageBox.Show(message); 
 
      } 
      catch (System.Exception ex) 
      { 
        MessageBox.Show(ex.Message); 
      } 
    } 
 
    #region bytesToStruct 
    /// <summary> 
    /// Byte array to struct or classs. 
    /// </summary> 
    /// <param name=”bytes”>Byte array</param> 
    /// <param name=”type”>Struct type or class type. 
    /// Egg:class Human{...}; 
    /// Human human=new Human(); 
    /// Type type=human.GetType();</param> 
    /// <returns>Destination struct or class.</returns> 
    public static object bytesToStruct(byte[] bytes, Type type) 
    { 
 
      int size = Marshal.SizeOf(type);//Get size of the struct or class.      
      if (bytes.Length < size) 
      { 
        return null; 
      } 
      IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);//Allocate memory space of the struct or class.  
      Marshal.Copy(bytes, 0, structPtr, size);//Copy byte array to the memory space. 
      object obj = Marshal.PtrToStructure(structPtr, type);//Convert memory space to destination struct or class.      
      Marshal.FreeHGlobal(structPtr);//Release memory space.   
      return obj; 
    } 
    #endregion

對于實在想不到要怎么傳數(shù)據(jù)的時候，可以考慮byte數(shù)組來傳(即便是整型也可以，只要是開辟4字節(jié)(在32位下))，只要開的長度對應(yīng)的上，在拿到數(shù)據(jù)后，要按類型規(guī)則轉(zhuǎn)換成所要的數(shù)據(jù)，一般都能達到目的。

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