ANSI C 作为 C# 项目的核心？这可能吗？

Question

我正在编写一个非 GUI 应用程序，我想成为 OS X 和 Windows 之间的跨平台。我正在看下面的架构，但不知道它是否可以在windows端工作：

（平台特定入口点）-> ANSI C 主循环 => 执行数据处理/逻辑的 ANSI C 模型代码 =>（平台特定助手）

所以我打算用常规的 ANSI C 编写核心内容，因为 A) 它应该独立于平台，B) 我对 C 非常熟悉，C) 它可以完成这项工作并且做得很好

（平台特定入口点）可以写成完成工作所需的任何内容，这是少量代码，对我来说无所谓。

（平台特定的助手）是很棘手的。这就像解析 XML、访问数据库、图形工具包之类的东西。在 C 中不容易做的事情。现代语言/框架将免费提供的东西。在 OS X 上，此代码将使用与 Cocoa 交互的 Objective-C 编写。在 Windows 上，我认为我最好的选择是使用 C#

所以在 Windows 上我的架构（简化）看起来像

（C# 还是 C？） -> ANSI C -> C#

这可能吗？到目前为止的一些想法/建议..

1) 将我的 C 内核编译为 .dll ——这很好，但似乎没有办法调用我的 C# 助手，除非我能以某种方式获取函数指针并将它们传递给我的内核，但这似乎不太可能

2) 编译一个 C .exe 和一个 C# .exe 并让它们通过共享内存或某种 IPC 进行通信。我并不完全反对这一点，但它显然引入了很多复杂性，因此看起来并不理想

3) 代替 C# 使用 C++，它为我提供了一些不错的数据管理内容和不错的帮助代码。我可以很容易地混合它。我所做的工作可能很容易移植到 Linux。但我真的不喜欢 C++，而且我不希望这变成 3rd-party-library-fest。并不是说这是什么大不了的事，而是 2010 年......应该内置任何用于基本数据管理的东西。针对 Linux 确实不是优先事项。

请注意，正如我在 SO 上看到的其他类似问题中所建议的那样，没有“全部”替代方案是可以的； java、RealBasic、mono.. 这是一个性能极其密集的应用程序，为游戏/模拟目的进行软实时，我需要 C 和朋友来做正确的事情（也许你不这样做，但我这样做）

Answer 1

简短回答：是的。您可以很容易地从 .NET 访问非托管代码，但您必须整理数据。

长答案：不要这样做。你知道mono project吗？它是 .NET 的 x 平台实现。他们有点落后于微软，但他们仍然提供适用于许多人的解决方案。如果可能的话，我强烈建议保留托管代码，如果您正在使用 C 代码，那么您将违背 .NET 的目的。这也将有助于将您的项目复杂性降低十倍。

如果您需要 C ANSI 进行低级访问，我建议您将 small 和 经过良好测试的 C ANSI api 暴露给您的 .NET 核心以执行任何低级访问级别的东西。

C# 核心 小型 C ANSI 帮助程序库

Answer 2

首先，回答一个具体的问题：您可以将委托编组为指向您的本机 C 代码的函数指针 - 事实上，它“正常工作”，并且 P/Invoke 将负责所有的包装：

// C#
class ManagedEntryPoint {

    [DllImport("core", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
    static extern void NativeEntryPoint(Func<int, int, float> helper);

    static float Helper(int, int) { ... }

    static void Main() {
        NativeEntryPoint(Helper);
    }
}

// C
void NativeEntryPoint(float (*helper)(int, int)) {
    float x = helper(1, 2);
    ...
}

但是，我认为这没有什么意义 - 使用 C++/CLI 编译器更容易。请注意，这并不意味着您实际上必须使用 C++ - 您可以坚持使用与 C++ 兼容的 C 子集，即其中的 95%（我希望您唯一需要做的事情在实践中不同的是显式转换 malloc) 的返回值。您将本机 C 函数编译为本机 .lib，然后将其链接到使用 /clr 编译的可执行文件。 C++/CLI 会自己处理所有的封送处理，您不需要编写 P/Invoke 声明等。

Answer 3

你为什么不用 c++ 来做这一切呢？您可以访问所有平台并获得您说 C 没有的所有东西。 C# 仅适用于 dot net 的东西，c/c++ 仍然适用于 Windows，只需获取所需的 api 调用即可。

Answer 4

我喜欢 Aren 的回答（看看 Mono），但如果你真的想使用 C + C#，你可以使用 SWIG 自动生成 C 代码的包装器。它有一个学习曲线，但是如果您想从 C# 调用的 C 函数的数量足够多，那么值得付出努力。 SWIG 不支持现成的 Objective C，但有一个分支对它的支持尚未完成。

更新：哦，你想主要从 C 调用 C#？抱歉，SWIG 并不是为此而设计的。但是，C# 确实允许这样做。您可以使用 C# 或 C/C++ 入口点（C# 入口点可能更容易），并且可以将指向 C# 函数（委托）的指针传递到 C 代码中。

假设您想将 void(string) 函数从 C# 传递给 C。首先，我不知道 C 代码如何直接获取指向 C# 函数的指针（有可能，我只是不知道如何。）相反，我会在 C# 代码中启动程序，并让 C# 代码将自身传递给 C 代码。

类似这样的：

// Visual C code:
// (.NET functions use the __stdcall calling convention by default.)
typedef void (__stdcall *Callback)(PCWSTR);
void __declspec(dllexport) Foo(Callback c)
{
    c(L"Hello world");
}

// C# code:
// (A delegate declaration can include marshaling commands that
// control how argument types are converted.)
public delegate void Callback([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string message);
void PrintOut(string message) { Console.WriteLine(message); }

这里有一个 C 函数“Foo”，它可以接收指向 C# 函数“PrintOut”（或 C 函数）的指针，以及一个 Callback typedef。我们使用 __declspec(dllexport) 以便 C# 代码可以调用它。

在 C# 方面，我们有一个委托声明，大致类似于 C 中的 typedef，以及一个我们想要传递给 C 的函数“PrintOut”。

假设您将 C 代码编译成一个名为 Foo.dll 的 DLL，您将需要一个 C# P/Invoke 声明和实际调用 Foo 的代码：

[DllImport("Foo")]
public static extern void Foo(Callback c);

public void CallFoo()
{
    Foo(PrintOut);
}

上面的方法一开始可能会起作用，但是有一个“陷阱”：上面的代码将 PrintOut 包装在一个委托中，除非您保留对它的引用，否则垃圾收集器最终将释放该委托。所以如果你想让C代码对C#方法有一个永久的引用，我们必须改变上面的C#代码来保持对委托的引用：

[DllImport("Foo")]
public static extern void Foo(Callback c);

static Callback PrintOutRef; // to prevent garbage collection of the delegate

public void CallFoo()
{
    Foo(PrintOutRef = PrintOut);
}

希望有帮助！

Answer 5

完全没有理由使用 ANSI C 而不是 C++。此外，如果您有 C++ 代码，则编写用于 C# 的 C++/CLI 包装器非常简单（据我所知），并且 C++ 添加两个浮点数不会比 C 慢（许多其他操作实际上更快，比如排序）。除此之外，C++ 在你可以用它做什么方面非常灵活。

C++ C++/CLI C# 可能是最简单的方法，因为 C++/CLI 互操作可以轻松地双向工作。