C# 调用 C++ DLL 传递指针到指针参数

Question

你们能帮我解决以下问题吗？ 我有一个 C++ 函数 dll，它将被另一个 C# 应用程序调用。 我需要的功能之一如下：

struct DataStruct
{
    unsigned char* data;
    int len;
};

DLLAPI int API_ReadFile(const wchar_t* filename, DataStruct** outData);

我用 C# 编写了以下代码：

class CS_DataStruct
{
    public byte[] data;
    public int len;
}

[DllImport("ReadFile.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
private static extern int API_ReadFile([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]string filename, ref CS_DataStruct data);

不幸的是，上面的代码不起作用......我猜这是由于 C++ func 需要一个指向 DataStruct 的指针，而我只是传递了一个 CS_DataStruct 的引用。

我可以知道如何将指向指针的指针传递给 C++ 函数吗？如果不可能，是否有任何解决方法？ （C++ API 是固定的，所以不能把 API 改成指针）

编辑： DataStruct 的内存将由 c++ 函数分配。在此之前，我不知道数据数组应该有多大。 （感谢下面的cmets）

Answer 1

我使用了以下测试实现：

int API_ReadFile(const wchar_t* filename, DataStruct** outData)
{
    *outData = new DataStruct();
    (*outData)->data = (unsigned char*)_strdup("hello");
    (*outData)->len = 5;
    return 0;
}

void API_Free(DataStruct** pp)
{
    free((*pp)->data);
    delete *pp;
    *pp = NULL;
}

访问这些函数的 C# 代码如下：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct DataStruct
{
    public IntPtr data;
    public int len;
};

[DllImport("ReadFile.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
unsafe private static extern int API_ReadFile([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]string filename, DataStruct** outData);

[DllImport("ReadFile.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
unsafe private static extern void API_Free(DataStruct** handle);

unsafe static int ReadFile(string filename, out byte[] buffer)
{
    DataStruct* outData;
    int result = API_ReadFile(filename, &outData);
    buffer = new byte[outData->len];
    Marshal.Copy((IntPtr)outData->data, buffer, 0, outData->len);
    API_Free(&outData);
    return result;
}

static void Main(string[] args)
{
    byte[] buffer;
    ReadFile("test.txt", out buffer);
    foreach (byte ch in buffer)
    {
        Console.Write("{0} ", ch);
    }
    Console.Write("\n");
}

数据现在安全地传输到buffer，应该没有内存泄漏。我希望它会有所帮助。

Answer 2

不必使用unsafe 将指针从DLL 传递到数组。这是一个示例（请参阅“结果”参数）。关键是使用ref 属性。它还展示了如何传递其他几种类型的数据。

在 C++/C 中定义：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#ifdef BUILDING_DLL
#define DLLCALL __declspec(dllexport)
#else
#define DLLCALL __declspec(dllimport)
#endif

static const int DataLength = 10;
static const int StrLen = 16;
static const int MaxResults = 30;

enum Status { on = 0, off = 1 };

struct Result {
    char name[StrLen]; //!< Up to StrLen-1 char null-terminated name
    float location;  
    Status status;
};

/**
* Analyze Data
* @param data [in] array of doubles
* @param dataLength [in] number of floats in data
* @param weight [in]
* @param status [in] enum with data status
* @param results  [out] array of MaxResults (pre-allocated) DLLResult structs.
*                    Up to MaxResults results will be returned.
* @param nResults  [out] the actual number of results being returned.
*/
void DLLCALL __stdcall analyzeData(
      const double *data, int dataLength, float weight, Status status, Result **results, int *nResults);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

在 C# 中使用：

private const int DataLength = 10;
private const int StrLen = 16;
private const int MaxThreatPeaks = 30;

public enum Status { on = 0, off = 1 };

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)]
public struct Result
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = StrLen)] public string name; //!< Up to StrLen-1 char null-terminated name 
    public float location;  
    public Status status;       
}

[DllImport("dllname.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall, EntryPoint = "analyzeData@32")] // "@32" is only used in the 32-bit version.
public static extern void analyzeData(
    double[] data,
    int dataLength, 
    float weight, 
    Status status,
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst = MaxResults)] ref Result[] results, 
    out int nResults
);

如果没有extern "C" 部分，C++ 编译器会以编译器依赖的方式破坏导出名称。我注意到 EntryPoint / Exported 函数名称与 64 位 DLL 中的函数名称完全匹配，但在编译成 32 位 DLL 时附加了一个“@32”（数字可能会有所不同）。运行dumpbin /exports dllname.dll 确定导出的名称。在某些情况下，您可能还需要使用 DLLImport 参数 ExactSpelling = true。请注意，此函数声明为__stdcall。如果未指定，则为__cdecl，您需要CallingConvention.Cdecl。

这是它在 C# 中的使用方式：

Status status = Status.on;
double[] data = { -0.034, -0.05, -0.039, -0.034, -0.057, -0.084, -0.105, -0.146, -0.174, -0.167};
Result[] results = new Result[MaxResults];
int nResults = -1; // just to see that it changes (input value is ignored)
analyzeData(data, DataLength, 1.0f, status, ref results, out nResults);

Answer 3

如果您确实调用了本机代码，请确保您的结构在内存中对齐。 CLR 不保证对齐，除非你推动它。

试试

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
struct DataStruct
{
    string data;
    int len;
};

更多信息： http://www.developerfusion.com/article/84519/mastering-structs-in-c/