如何将 vector<int> 从 C++ dll 编组到 C# 应用程序？

Question

我有一个 C++ 函数，它生成一个有趣的矩形列表。我希望能够将该列表从 C++ 库中取出并返回到调用它的 C# 应用程序中。

到目前为止，我正在像这样对矩形进行编码：

struct ImagePatch{ 
   int xmin, xmax, ymin, ymax;
}

然后编码一些向量：

void MyFunc(..., std::vector<int>& rectanglePoints){
   std::vector<ImagePatch> patches; //this is filled with rectangles
   for(i = 0; i < patches.size(); i++){
       rectanglePoints.push_back(patches[i].xmin);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].xmax);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].ymin);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].ymax);
   }
}

与 C# 交互的标头看起来像（并且适用于一堆其他函数）：

extern "C" {
    __declspec(dllexport) void __cdecl MyFunc(..., std::vector<int>& rectanglePoints);
}

我可以做一些关键字或其他事情来得到这组矩形吗？我发现this article 用于在 C# 中编组对象，但它似乎太复杂且解释不足。整数向量是正确的方法吗，还是有其他技巧或方法？

Answer 1

是的。你可以。实际上，不只是std::vector、std::string、std::wstring，任何标准的 C++ 类或您自己的类都可以被编组或实例化并从 C#/.NET 调用。

在 C# 中包装 std::vector<any_type> 确实可以使用常规的 P/Invoke Interop，但它很复杂。甚至任何类型的std::map 都可以在 C#/.NET 中完成。

public class SampleClass : IDisposable
{    
    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="ConstructorOfYourClass", CharSet=CharSet.Ansi,          CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void SampleClassConstructor(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DestructorOfYourClass", CharSet=CharSet.Ansi,          CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void SampleClassDestructor(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DoSomething", CharSet=CharSet.Ansi,      CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void DoSomething(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DoSomethingElse", CharSet=CharSet.Ansi,      CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void DoSomething(IntPtr thisObject, int x);

    IntPtr ptr;

    public SampleClass(int sizeOfYourCppClass)
    {
        this.ptr = Marshal.AllocHGlobal(sizeOfYourCppClass);
        SampleClassConstructor(this.ptr);  
    }

    public void DoSomething()
    {
        DoSomething(this.ptr);
    }

    public void DoSomethingElse(int x)
    {
        DoSomethingElse(this.ptr, x);
    }

    public void Dispose()
    {
        if (this.ptr != IntPtr.Zero)
        {
            // The following 2 calls equals to "delete object" in C++
            // Calling the destructor of the C++ class will free the memory allocated by the native c++ class.
            SampleClassDestructor(this.ptr);

            // Free the memory allocated from .NET.
            Marshal.FreeHGlobal(this.ptr);

            this.ptr = IntPtr.Zero;
        }
    }
}

请看下面的链接，

C#/.NET PInvoke Interop SDK

（我是SDK工具的作者）

一旦为 C++ 类准备好 C# 包装类，就很容易实现 ICustomMarshaler，以便您可以从 .NET 编组 C++ 对象。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.runtime.interopservices.icustommarshaler.aspx

Answer 2

STL 是一个特定于 C++ 的库，因此您不能将它作为一个对象直接传递给 C#。

关于 std::vector 保证的一件事是 &v[0] 指向第一个元素并且所有元素都线性地位于内存中（换句话说，就内存布局而言，它就像一个 C 数组）

所以编组为 int 数组...这应该不难 - 网络上有很多示例。

添加

假设您只将数据从 C++ 传递到 C#：

C# 无法处理 C++ 向量对象，因此不要尝试通过引用传递它：相反，您的 C++ 代码必须返回指向整数数组的指针...

如果你不打算在多个线程中使用这个函数，你可以使用静态存储：

int *getRects(bool bClear)
{
    static vector<int> v; // This variable persists across invocations
    if(bClear)
    {
        v.swap(vector<int>());
    }
    else
    {
        v.clear();
        // Fill v with data as you wish
    }

    return v.size() ? &v[0] : NULL;
}

如果返回的数据很大，则调用 getRects(true)，因此你释放 v 中的内存。

为简单起见，无需传递矢量数据的大小，只需在末尾添加一个标记值（例如 -1），以便 C# 代码检测数据的结束位置。

Answer 3

我很确定你不能这样做。您必须能够将 C++ 代码直接转换为 C# 类，因此您至少必须复制向量类的内部结构以正确编组它。我也很确定您将无法跨边界移动引用，您必须使用 IntPtr （原始指针）。我知道可行的方法是编组结构的原始数组。