将非托管数据映射到 .NET 中的托管结构答案

【问题标题】：Mapping unmanaged data to a managed structure in .NET将非托管数据映射到 .NET 中的托管结构
【发布时间】：2013-04-15 10:24:05
【问题描述】：

我花了很多时间处理非托管代码和 .NET 中的平台调用。下面的代码说明了一些让我感到困惑的事情，即非托管数据如何映射到 .NET 中的托管对象。

对于这个例子，我将使用RECT 结构：

C++ RECT 实现（非托管 Win32 API）

typedef struct _RECT {
  LONG left;
  LONG top;
  LONG right;
  LONG bottom;
} RECT, *PRECT;

C# RECT 实现（托管 .NET/C#）

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct RECT
{
    public int left, top, right, bottom;
}

好的，所以我的 C# 等效项应该可以工作，对吧？我的意思是，所有变量都与 C++ 结构的顺序相同，并且使用相同的变量名。

我对@987654324@ 的假设意味着非托管数据按照它出现在 C++ 结构中的相同顺序映射到托管对象。即数据将被映射，从左开始，然后是顶部，然后是右，然后是底部。

在此基础上，我应该能够修改我的 C# 结构...

C# RECT 实现（更简洁）

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct Rect //I've started by giving it a .NET compliant name
{
    private int _left, _top, _right, _bottom; // variables are no longer directly accessible.

    /* I can now access the coordinates via properties */
    public Int32 Left
    {
        get { return _left; }
        set { this._left = value; }
    }

    public Int32 Top
    {
        get { return _top; }
        set { this._top = value; }
    }

    public Int32 Right
    {
        get { return _right; }
        set { this._right = value; }
    }

    public Int32 Bottom
    {
        get { return _bottom; }
        set { this._bottom = value; }
    }
}

那么如果变量的声明顺序错误会发生什么？大概这搞砸了坐标，因为它们将不再映射到正确的东西？

public struct RECT
{
    public int top, right, bottom, left;
}

猜想，这会像这样映射：

上=左

右=顶部

底部=右

左 = 底部

所以我的问题很简单，我的假设是否正确，我可以根据每个变量的访问说明符甚至变量名来修改托管结构，但我不能改变变量的顺序？

【问题讨论】：

标签： c# .net winapi pinvoke unmanaged

【解决方案1】：

如果你真的想改变你的成员变量的顺序，你可以使用FieldOffsetAttribute。只是让它的可读性降低了一点。

您还需要将StructLayout 设置为LayoutKind.Explicit，以表明您正在自己设置偏移量。

例子：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct RECT
{
    [FieldOffset(4)]  public int top;
    [FieldOffset(8)]  public int right;
    [FieldOffset(12)] public int bottom;
    [FieldOffset(0)]  public int left;
}

【讨论】：

优秀的答案。简洁易懂。 +1
你真的真的真的不想这样做。
@DavidHeffernan 为什么不呢？

【解决方案2】：

是的，看来你的想法还可以。 StructLayout(LayoutKind.Sequential) 是应用于 C# struct 的默认值，因此您甚至不需要这样做。但是，如果您想拥有不同的字段顺序，您可以使用 StructLayout(LayoutKind.Explicite) 来做到这一点，然后将 FieldOffset 属性应用于每个字段 - 这是更好的方法，因为您明确了隐含的内容并且不再依赖可以轻松更改的内容，例如字段定义顺序。

看一下 MSDN 示例：StructLayoutAttribute Class，应该会更清楚。此外 - 使用 C++ 和 C# 创建示例应用程序并使用它来掌握它 - 这将使您受益匪浅。

【讨论】：

【解决方案3】：

struct 在 C# 中的默认映射是 LayoutKind.Sequential。这会阻止编译器通过重新排列变量并确保正确映射来优化内存。

但是，您可以使用LayoutKind.Explicit 和FieldOffsetAttribute 告诉编译器变量的不同顺序：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct Rect
{
    [FieldOffset(8)]
    public int right;

    [FieldOffset(4)]
    public int top;

    [FieldOffset(0)]
    public int left;

    [FieldOffset(12)]
    public int bottom;
}

FieldOffsetAttribute 的值表示变量开始的结构体中的字节位置。

【讨论】：

【解决方案4】：

我的假设是否正确，我可以根据每个变量的访问说明符甚至变量名称来修改托管结构，但我不能更改变量的顺序？

是的，没错。访问说明符和变量名都不会影响结构的布局方式。

【讨论】：