如何从 C# 调用 C++/CLI？

Question

我有一个用 C++ 实现的类，它负责程序的算术计算，以及一个使用 WPF 的接口。我使用 C# 处理输入，但是我如何使用我的 C++ 类？

我见过一些关于制作托管 C++ 包装类以与之交互的 cmets，但我不知道从哪里开始。我也不知道如何将它与所有其他代码一起编译。我真的找不到这方面的教程，而且谷歌在托管 C++ 上显示的内容似乎并没有帮助。

有什么可以帮助我的吗？这对我来说似乎不无道理。

编辑 尝试了 m3rLinEz 解决方案，但它给了我一个 BadImageFormatException，我认为这是因为没有生成 DLL。我按照说的做了，我不知道发生了什么。有什么想法吗？

Answer 1

你看过 C++/CLI 吗？

让我举一个非常简短的例子。这是来自 Visual C++ -> CLR -> 类库项目的源文件。它基本上是获取 Windows 用户名并返回它。

请注意，为了编译它，您必须进入项目设置并将“附加依赖项”标记为“从父级继承”，因为我们正在使用这些 Windows 库（kernel32.lib、user32.lib、. .)

// CSCPP.h

#pragma once

#include "windows.h"

using namespace System;

namespace CSCPP {

    public ref class Class1
    {
        // TODO: Add your methods for this class here.
    public:
        String^ GetText(){
            WCHAR acUserName[100];
            DWORD nUserName = sizeof(acUserName);
            if (GetUserName(acUserName, &nUserName)) {
                String^ name = gcnew String(acUserName);
                return String::Format("Hello {0} !", name);
            }else{
                return gcnew String("Error!");
            }
        }
    };
}

现在创建了一个新的 C# 项目并添加对我们第一个 C++/CLI 类库项目的引用。然后调用实例方法。

namespace CSTester
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            CSCPP.Class1 instance = new CSCPP.Class1();
            Console.WriteLine(instance.GetText());
        }
    }
}

这在我的机器上给出了以下结果：

你好 m3rlinez ！

C++/CLI 基本上是基于 C++ 标准的托管扩展。它允许您在 C++/CLI 项目中使用 CLR 类和数据类型，并将其公开给托管语言。您可以使用它为您的旧 C++ 库创建一个托管包装器。有一些奇怪的语法，例如 String^ 来定义 CLR 字符串的引用类型。我发现"Quick C++/CLI - Learn C++/CLI in less than 10 minutes" 在这里很有用。

Answer 2

至少有三种方法可以从同一进程中的托管调用非托管代码：

1. C++/CLI
2. 平台调用
3. 将 C++ 包装在 COM 对象中

在工作中，我们为此使用 C++/CLI，它似乎可以工作。

Answer 3

我会远离 P/Invoke，因为它与 IJW（It Just Works）相比相当慢。后者允许您无缝地交织托管和非托管 c++。您所要做的就是创建一个托管 c++ 程序集，编写一个在 c# 中可见的托管类，然后从中调用非托管代码。

嗯……好的。我的印象是 P/Invoke 调用速度较慢，而它们本来就不是这样。但是，通过对编组进行显式控制，您可以使您的 C++/CLI 版本在很多情况下表现得更好。

这是微软关于这两种机制的文章：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms235282.aspx

IJW 的优势

• 无需为 程序使用的非托管 API。只是 包括头文件和链接 导入库。
• IJW 机制稍快一些（例如，IJW 存根不 需要检查是否需要固定或 复制数据项，因为已经完成 由开发人员明确表示）。
• 它清楚地说明了性能问题。在这种情况下，事实是 您正在从 Unicode 翻译 字符串转换为 ANSI 字符串，并且您 有一个伴随的内存分配 和解除分配。在这种情况下，一个 开发人员使用 IJW 编写代码 会意识到调用 _putws 和 使用 PtrToStringChars 会更好 性能。
• 如果您使用相同的数据调用多个非托管 API，则将其封送 一次并通过封送副本是 比重新编组更有效 每次。

还有审美优势：

• C# 代码看起来像 C# 代码，没有任何互操作性。

• 您不必定义DLLImport 属性，您不必定义任何可能如下所示的数据结构（也具有p/invoke 特定属性）：

  [StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)] 公共结构 DevMode { [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)] 公共字符串 dmDeviceName; }

• 您不必将所有参数基元类型都转换为对应的 .NET（this page 上的表格列出了托管类型如何映射到非托管类型）。
• 您将开始使用 C++/CLI，学习起来非常有趣，而且非常精巧。自 VS 2003 以来，它已经走过了漫长的道路，现在是一种功能齐全的 .NET 语言。它的 Microsoft 文档非常好，所有 IJW 信息也是如此。
• 与 C# 相比，在 C++/CLI 中执行 C++ 互操作感觉非常自然。这完全是主观的，但我更愿意在 C++ 中执行 Marshal.PtrToString(ptr) 的字符串编组。
• 如果公开一个 API，您可能希望将所有 P/Invoke 内容封装在另一层中，因此您不必处理 P/Invoke 丑陋的问题。这样，您就拥有了所有编组和围绕它的 C# 层的开销。使用 C++/CLI，编组和互操作抽象集中在一处，您可以选择需要多少编组。

恕我直言，如果您在 Windows SDK 中调用一个奇怪的函数，请使用 P/Invoke。如果您要向托管世界公开一个中等复杂的 C++ API，那么肯定是 C++/CLI。

Answer 4

我将创建一个标准（非 COM/托管）动态链接库作为 described here，然后在 c# 代码中使用 DllImport attribute（平台调用）来访问导出的函数。

那篇文章的重点：

注意 __declspec(dllexport) 方法声明中的修饰符 这段代码。这些修饰符使 由 DLL 导出的方法，所以 它可以被其他人使用 应用程序。了解更多信息， 请参阅 dllexport、dllimport。

这是实际 COM 互操作包装器的更轻量级替代方案，并且避免了诸如注册等问题（DLL 可以简单地放在应用程序目录中） .

另一种选择是It Just Works (IJW)。如果您已管理 C++ 代码并且需要从其他 .NET 语言访问它，这可能是一个更好的选择。但是，如果您能够/乐意将非托管 C++ 转换为托管 C++，这只是一种选择。