PInvoke 指向结构的指针，包括浮点数组

Question

我正在尝试 P 调用 C 库以在 Xamarin android 应用程序上使用。

考虑以下 C 结构：

typedef struct
{
    bool myBool;
    myOtherStruct sOtherStruct;
    int myInt;
    float myFloat;
    float myFloatArray[1024];
    float myFloatArray2[1024];
    float myFloatArray3[20];
    float myFloatArray4[30];
} sMyStruct;

这是使用以下函数调用的：

unsigned int initialise(sMyStruct* a_pMyStruct)

我已将其放入 C# 结构中：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public unsafe struct SMyStruct
{
    bool myBool;
    myOtherStruct sOtherStruct;
    int myInt;
    float myFloat;
    public fixed float myFloatArray[1024];
    public fixed float myFloatArray2[1024];
    public fixed float myFloatArray3[20];
    public fixed float myFloatArray4[30];

    public unsafe float[] MyFloatArray
    {
        get
        {
            fixed (float* ptr = myFloatArray)
            {
                float[] array = new float[1024];
                Marshal.Copy((IntPtr)ptr, array, 0, 1024 * sizeof(float));
                return array;
            }
        }
    }

    public SMyStruct (bool MyBool, myOtherStruct otherStruct, int MyInt, float MyFloat)
{
    myBool = MyBool;
    sOtherStruct = myOtherStruct;
    myInt = MyInt;
    myFloat = MyFloat;
}

这是我在 C# 中调用它的函数：

[DllImport("libMylib")]
private static extern unsafe uint initialise(SMyStruct* a_pMyStruct);

然后我调用这个函数：

public unsafe void init ()
{
    SMyStruct initStruct;
    uint result = initialise(&initStruct);
}

因此，C 函数将返回包含大量数据的结构。然后我再次将该结构传递给另一个 C 例程，该例程将这些参数用于程序的其余部分。

我的问题是如何将浮点数组数据返回到正确的结构变量中，以便再次传递它？目前我的代码基于这些问题： Marshalling float Array to c# 和 Marshalling complex struct to c#

但我没有设法编写此代码，因此我可以将浮点数组传回我的结构，甚至不会看到编译器错误（更不用说在测试时失败了！）

如何将浮点数组数据放入我的结构中？

编辑 经过几个答案和 cmets，我正在添加我最初正在做的事情以尝试增加一些清晰度。

当我没有使用上面的“public unsafe float[]...”例程时，我得到了一个编译器错误（在结构内）：

public SMyStruct (bool MyBool, myOtherStruct otherStruct, int MyInt, float MyFloat, float* MyFloatArray, float* MyFloatArray2, float* MyFloatArray3, float* MyFloatArray4)
{
    myBool = MyBool;
    sOtherStruct = myOtherStruct;
    myInt = MyInt;
    myFloat = MyFloat;
    myFloatArray = MyFloatArray;
    myFloatArray2 = MyFloatArray2;
    myFloatArray3 = MyFloatArray3;
    myFloatArray4 = MyFloatArray4;
}

使用此代码，我收到错误“您不能使用包含在未固定表达式中的固定大小缓冲区。尝试使用固定语句” 此时我尝试改用复制例程。

我想要的是确保字段 myFloatArray、myFloatArray2 等被初始化函数返回的任何内容填充。仅供参考，myBool、sOtherStruct 等按我的预期填充。

Answer 1

如果您不需要访问数据，可以将其保留为指针。虽然看起来您对内存负责，但您需要分配并稍后释放您正在使用的非托管内存。有点像...

[DllImport("libMylib")]
private static extern uint initialise(IntPtr a_pMyStruct);

[DllImport("libMylib")]
private static extern uint anotherNativeMethod(IntPtr a_pMyStruct);

//...

//How big is myOtherStruct??
int size = 1 + ?? + 4 + 4 + (1024*4) + (1024*4) + (20*4) + (30*4);
//int size = Marhsal.SizeOf(SMyStruct);
IntPtr pMyStruct = Marshal.AllocHGlobal(size);
initialise(pMyStruct);
anotherNativeMethod(pMyStruct);
Marshal.FreeHGlobal(pMyStruct);

请注意，您仍然可以使用获取 Marshaller 来使用 Marshal.PtrToStructure 将指针复制到您的结构，但您的代码不再需要依赖它。

Answer 2

我怀疑您的许多问题是由于您在走路之前尝试跑步造成的。您试图创建一个包含许多成员的复杂结构。在一个地方犯一个错误，在任何地方都没有任何效果。

那么，我们怎样才能简化呢？好吧，您提出的问题与固定缓冲区有关。套用你所问的问题：

如何将数组复制到固定缓冲区或从固定缓冲区复制？

让我们处理一个只包含固定缓冲区的简化类型，并证明我们可以复制到该缓冲区并从该缓冲区复制。

您的属性吸气剂是正确的。最大的问题是您传递的长度不正确。您调用的Marshal.Copy 重载的最后一个参数是元素的数量。您错误地传递了字节数。 setter 在本质上与 getter 非常相似。一切看起来像这样：

using System;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApplication1
{
    public unsafe struct MyStruct
    {
        private const int floatArrayLength = 4;

        private fixed float _floatArray[floatArrayLength];

        public float[] floatArray
        {
            get
            {
                float[] result = new float[floatArrayLength];
                fixed (float* ptr = _floatArray)
                {
                    Marshal.Copy((IntPtr)ptr, result, 0, floatArrayLength);
                }
                return result;
            }
            set
            {
                int length = Math.Min(floatArrayLength, value.Length);
                fixed (float* ptr = _floatArray)
                {
                    Marshal.Copy(value, 0, (IntPtr)ptr, length);
                    for (int i = length; i < floatArrayLength; i++)
                        ptr[i] = 0;
                }
            }
        }
    }

    class Program
    {
        static void WriteArray(float[] arr)
        {
            foreach (float value in arr)
            {
                Console.Write(value);
                Console.Write(" ");
            }
            Console.WriteLine();
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            MyStruct myStruct = new MyStruct();
            WriteArray(myStruct.floatArray);
            myStruct.floatArray = new float[] { 1, 2, 3, 4 };
            WriteArray(myStruct.floatArray);
            myStruct.floatArray = new float[] { 5, 6 };
            WriteArray(myStruct.floatArray);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

程序的输出是：

0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 0 0

此构建块向您展示如何处理固定缓冲区。您可以使用该程序中的代码并确保正确处理固定缓冲区。当您移动到更复杂的结构时，如果您有任何问题，您可以确信它们与固定缓冲区代码无关。