将指向对象的非托管 C++ 指针转换为托管 C# 对象

Question

我有一个用 C++ 编写的非托管静态库 (.dll)：

// This is a personal academic project. Dear PVS-Studio, please check it.
// PVS-Studio Static Code Analyzer for C, C++ and C#: http://www.viva64.com
#include "program.h"

struct MyData
{
    int32_t index;
    char* name;
    //uint8_t* data;
};

extern "C" {
    __declspec(dllexport) MyData* GetMyData()
    {
        MyData* ms = new MyData();
        ms->index = 5;
        ms->name = "Happy string";
        //ms->data = new uint8_t[5] { 4, 8, 16, 32, 64 };
        return ms;
    }
}

“GetMyData”方法返回指向“MyData”对象的指针。

我使用“PInvoke”将此库导入 C# 项目并调用了“GetMyData”方法。

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using System;
using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public class MyData
{
    [FieldOffset(0)]
    public Int32 index;

    [FieldOffset(4)]
    public String name;

    //[FieldOffset(8)]
    //public Byte[] data;
};

class Program
{
    [DllImport("TestCpp.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern IntPtr GetMyData();

    public static void Main(string[] args)
    {
        // Call 'GetMyData' method and get structure from pointer using marshaling.
        var ptr = GetMyData();
        var ms = Marshal.PtrToStructure<MyData>(ptr);

        // Print my data into console
        var str = ms.index.ToString();
        str += ", " + ms.name;
        //str += ", [" + string.Join(", ", ms.data) + "]";
        Console.WriteLine(str);
        Console.ReadKey();
    }
}

此代码工作正常，但如果我取消注释使用“MyData”类型的“数据”成员（在 C++ 和 C# 代码中），我将在这一行的 C# 代码中得到异常：

var ms = Marshal.PtrToStructure(ptr);

错误： System.Runtime.InteropServices.SafeArrayTypeMismatchException：
'数组的运行时类型与 元数据中记录的子类型。'

据我了解，'FieldOffset' 属性中的偏移量参数 - 在将非托管 C++ 对象转换为托管 C# 对象期间，非托管内存中的字节数发生了变化。

字段“索引”的大小为 4 字节，因为它是 32 位类型。

字段 'name' 是指向 char 数组的指针。对于 32 位架构，它也是 32 位数字（4 字节）。

“数据”字段需要使用“FieldOffset”属性中的哪个偏移量？

Answer 1

你不能轻易做到...正如 Ðаn 建议的那样手动或

[FieldOffset(8)]
public IntPtr _data;

public byte[] GetData()
{
    // YOU MUST FREE _data C-side! You can't use
    // C++ delete C#-side
    var bytes = new byte[5];
    Marshal.Copy(_data, bytes, 0, bytes.Length);
    return bytes;
}

这里还有另一个（小）问题：我反对使用LayoutKind.Explicit，除非你真的需要它。从LayoutKind.Sequential 开始，看看是否足够。使用LayoutKind.Sequential，您将更容易从 32 位切换到 64 位，因为结构将根据指针的大小进行拉伸。