具有托管代码问题的静态库答案

【问题标题】：Static libraries with managed code issue具有托管代码问题的静态库
【发布时间】：2008-09-16 14:16:47
【问题描述】：

问题（简化以使事情更清楚）：

1. 有一个静态链接的 static.lib，它有一个递增的函数：


    extern int CallCount = 0;
    int TheFunction()
    {
        void *p = &CallCount;
        printf("Function called");
        return CallCount++;
    }

2. static.lib 链接到一个托管的 C++/CLI managed.dll 中，它包装了 TheFunction 方法：


    int Managed::CallLibFunc()
    {
        return TheFunction();
    }

3. 测试应用程序引用了 managed.dll 并创建了多个调用 C++/CLI 包装器的域：


    static void Main(string[] args)
    {
        Managed c1 = new Managed();
        int val1 = c1.CallLibFunc();
        // value is zero

        AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("NewDomain");
        Managed c = ad.CreateInstanceAndUnwrap(a.FullName, typeof(Managed).FullName) as Managed;
        int val2 = c.CallLibFunc();
        // value is one 
    }

问题：

根据我在 Don Box 的 Essential .NET Vol1 The CLR 中读到的内容，我预计 val2 为零，因为在调用 CreateInstanceAndUnwrap 时会加载 managed.dll/static.lib 的全新副本。我误解了正在发生的事情吗？静态库似乎不尊重 appdomain 边界，因为它是非托管代码。除了创建一个用于实例化 Managed 的全新流程之外，还有其他方法可以解决此问题吗？

非常感谢大家！

【问题讨论】：

几年前我们在这里尝试过同样的事情，结果相同。我们只得到一个非托管代码的实例。

标签： c# c++ managed

【解决方案1】：

我的直觉是，正如您所怀疑的那样，非托管 DLL 是在进程上下文中加载的，而不是在 AppDomain 的上下文中，因此非托管代码中的任何静态数据都会在 AppDomain 之间共享。

This link 显示与您有相同问题的人，仍然不是 100% 验证，但可能是这种情况。

This link 是关于使用 thunking 技巧创建从非托管代码到 AppDomain 的回调。我不确定这对您有帮助，但也许您会发现这对创建某种解决方法很有用。

【讨论】：

【解决方案2】：

打电话后

Managed c1 = new Managed();

您的 managed.dll 包装器将被加载到您的应用程序的主应用程序域中。直到它存在，来自 static.lib 的域非托管内容将与其他域共享。您只需确保（在每次调用之前）managed.dll 没有加载到任何应用程序域中，而不是创建单独的进程。

对比一下

static void Main(string[] args)
{

    {       
                AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("NewDomain");
                Managed c = ad.CreateInstanceAndUnwrap(a.FullName, typeof(Managed).FullName) as Managed;
                int val2 = c.CallLibFunc();
                //  Value is zero

               AppDomain.Unload(ad)
    }
    {       
                AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("NewDomain");
                Managed c = ad.CreateInstanceAndUnwrap(a.FullName, typeof(Managed).FullName) as Managed;
                int val2 = c.CallLibFunc();
                //  I think value is zero

               AppDomain.Unload(ad)
    }


}
`

重要提示：如果您只添加一行，JIT 编译器将加载 managed.dll 并且魔法消失。

static void Main(string[] args)
{

    {       
                AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("NewDomain");
                Managed c = ad.CreateInstanceAndUnwrap(a.FullName, typeof(Managed).FullName) as Managed;
                int val2 = c.CallLibFunc();
                //  Value is zero 

               AppDomain.Unload(ad)
    }
    {       
                AppDomain ad = AppDomain.CreateDomain("NewDomain");
                Managed c = ad.CreateInstanceAndUnwrap(a.FullName, typeof(Managed).FullName) as Managed;
                int val2 = c.CallLibFunc();
                //  I think value is one

               AppDomain.Unload(ad)
    }
Managed c1 = new Managed(); 


}

如果您不想依赖这些行，您可以创建另一个包装器 ManagedIsolated.dll，该包装器将引用 managed.dll 并在单独的域中进行每个调用，并在调用后立即卸载域。主应用程序将仅依赖于 ManagedIsolated.dll 类型，而 Managed.dll 不会加载到主应用程序域中。

这看起来像个技巧，但可能对某人有用。 `

【讨论】：

【解决方案3】：

简而言之，也许吧。 AppDomain 纯粹是一个托管概念。当 AppDomain 被实例化时，它不会映射到底层 DLL 的新副本中，它可以重用内存中已经存在的代码（例如，您不会期望它加载所有 System.* 程序集的新副本，对吧?)

在托管世界中，所有静态变量都由 AppDomain 限定，但正如您所指出的，这不适用于非托管世界。

您可以做一些复杂的事情，强制为每个应用程序域加载一个唯一的 managed.dll，这将导致新版本的静态库被带上来。例如，也许使用带有字节数组的 Assembly.Load 会起作用，但我不知道如果同一个程序集被加载两次，CLR 将如何尝试处理类型冲突。

【讨论】：

【解决方案4】：

我认为我们在这里没有解决实际问题 - see this DDJ article。

加载器优化属性的默认值为 SingleDomain，它“使 AppDomain 加载每个必要程序集代码的私有副本”。即使它是多域值之一，“每个 AppDomain 始终维护静态字段的不同副本”。

'managed.dll'（顾名思义）是一个托管程序集。 static.lib 中的代码已被静态编译（作为 IL 代码）到“managed.dll”中，所以我期望与 Lenik 期望的行为相同......

... 除非 static.lib 是非托管 DLL 的静态导出库。 Lenik 说情况并非如此，所以我仍然不确定这里发生了什么。

【讨论】：

LoaderOptimizationAttribute 的 MSDN 文档指出“此属性只是对加载程序的提示，不会影响程序行为。”所以无论它做什么，它都应该不能够改变观察到的行为，所以不能在这里发挥作用。

【解决方案5】：

您是否尝试过在单独的进程中运行？静态库不应共享其自身进程之外的内存实例。

我知道，管理起来可能会很痛苦。不过，我不确定在这种情况下您的其他选择是什么。

编辑：环顾四周后，我认为您可以使用 System.Diagnostics.Process 类完成所需的一切。在这一点上，您有很多沟通选择，但.NET Remoting 或 WCF 可能是不错且简单的选择。

【讨论】：

【解决方案6】：

这是我在这个主题上找到的最好的两篇文章

重要的部分是：

基于 RVA 的静态字段是进程全局的。这些仅限于标量和值类型，因为我们不想让对象跨越 AppDomain 边界。这会导致各种问题，尤其是在 AppDomain 卸载期间。一些语言，如 ILASM 和 MC++，可以方便地定义基于 RVA 的静态字段。大多数语言都没有。

好的，如果你控制.lib中的代码，我会试试

class CallCountHolder {
   public:
     CallCountHolder(int i) : count(i) {}
     int count;
};

static CallCountHolder cc(0);
int TheFunction()
{
    printf("Function called");
    return cc.count++;
}

既然他说基于 RVA 的静态字段仅限于标量和值类型。一个 int 数组也可以工作。

【讨论】：