C#时常需要调用C++DLL问题详解

时间:2011-12-22 点击:统计中..

 

本文转载至CSDN..

 

在合作开发时,C#时常需要调用C++DLL,当传递参数时时常遇到问题,尤其是传递和返回字符串是,现总结一下,分享给大家:

VC++中主要字符串类型为:LPSTR,LPCSTR, LPCTSTR, string, CString, LPCWSTR, LPWSTR等
但转为C#类型却不完全相同。

主要有如下几种转换:


将string转为IntPtr:IntPtr System.Runtime.InteropServices.Marshal.StringToCoTaskMemAuto(string)

将IntPtr转为string:string System.Runtime.InteropServices.MarshalPtrToStringAuto(IntPtr)

类型对照:

BSTR ---------  StringBuilder

LPCTSTR --------- StringBuilder

LPCWSTR ---------  IntPtr

handle---------IntPtr

hwnd-----------IntPtr

char *----------string

int * -----------ref int

int &-----------ref int

void *----------IntPtr

unsigned char *-----ref byte

Struct需要在C#里重新定义一个Struct

CallBack回调函数需要封装在一个委托里,delegate static extern int FunCallBack(string str);

注意在每个函数的前面加上public static extern +返回的数据类型,如果不加public ,函数默认为私有函数,调用就会出错。


在C#调用C++ DLL封装库时会出现两个问题:


1. 数据类型转换问题
2. 指针或地址参数传送问题

    首先是数据类型转换问题。因为C#是.NET语言,利用的是.NET的基本数据类型,所以实际上是将C++的数据类型与.NET的基本数据类型进行对应。

    例如C++的原有函数是:

int __stdcall FunctionName(unsigned char param1, unsigned short param2)

    其中的参数数据类型在C#中,必须转为对应的数据类型。如:

[DllImport(“ COM DLL path/file ”)]
extern static int FunctionName(byte param1, ushort param2)

    因为调用的是__stdcall函数,所以使用了P/Invoke的调用方法。其中的方法FunctionName必须声明为静态外部函数,即加上extern static声明头。我们可以看到,在调用的过程中,unsigned char变为了byte,unsigned short变为了ushort。变换后,参数的数据类型不变,只是声明方式必须改为.NET语言的规范。

    我们可以通过下表来进行这种转换:

Win32 Types
CLR Type

char, INT8, SBYTE, CHAR
System.SByte

short, short int, INT16, SHORT
System.Int16

int, long, long int, INT32, LONG32, BOOL , INT
System.Int32

__int64, INT64, LONGLONG
System.Int64

unsigned char, UINT8, UCHAR , BYTE
System.Byte

unsigned short, UINT16, USHORT, WORD, ATOM, WCHAR , __wchar_t
System.UInt16

unsigned, unsigned int, UINT32, ULONG32, DWORD32, ULONG, DWORD, UINT
System.UInt32

unsigned __int64, UINT64, DWORDLONG, ULONGLONG
System.UInt64

float, FLOAT
System.Single

double, long double, DOUBLE
System.Double


    之后再将CLR的数据类型表示方式转换为C#的表示方式。这样一来,函数的参数类型问题就可以解决了。

    现在,我们再来考虑下一个问题,如果要调用的函数参数是指针或是地址变量,怎么办?

    对于这种情况可以使用C#提供的非安全代码来进行解决,但是,毕竟是非托管代码,垃圾资源处理不好的话对应用程序是很不利的。所以还是使用C#提供的ref以及out修饰字比较好。

    同上面一样,我们也举一个例子:

int __stdcall FunctionName(unsigned char &param1, unsigned char *param2)

    在C#中对其进行调用的方法是:

[DllImport(“ file ”)]
extern static int FunctionName(ref byte param1, ref byte param2)

    看到这,可能有人会问,&是取地址,*是传送指针,为何都只用ref就可以了呢?一种可能的解释是ref是一个具有重载特性的修饰符,会自动识别是取地址还是传送指针。

    在实际的情况中,我们利用参数传递地址更多还是用在传送数组首地址上。
如:byte[] param1 = new param1(6);

    在这里我们声明了一个数组,现在要将其的首地址传送过去,只要将param1数组的第一个元素用ref修饰。具体如下:

[DllImport(“ file ”)]
extern static int FunctionName(ref byte param1[1], ref byte param2)
 
文章出处:DIY部落(http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppjs/200886/134816.html)

C# 中调用DLL
为了能用上原来的C++代码,只好研究下从C# 中调用DLL
首先必须要有一个声明,使用的是DllImport关键字:
包含DllImport所在的名字空间
using System.Runtime.InteropServices;
public class XXXX{

[DllImport(“MyDLL.dll")]
public static extern int mySum (int a,int b);
}


[DllImport(“MyDLL.dll")]
public static extern int mySum (int a,int b);
代码中DllImport关键字作用是告诉编译器入口点在哪里,并将打包函数捆绑在这个类中
在调用的时候
在类中的时候 直接   mySum(a,b);就可以了
在其他类中调用: XXXX. mySum(a,b);
 
[DllImport(“MyDLL.dll”)]在申明的时候还可以添加几个属性
[DllImport(“MyDLL.dll", EntryPoint=" mySum ",CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)
]
EntryPoint: 指定要调用的 DLL 入口点。默认入口点名称是托管方法的名称 。
CharSet: 控制名称重整和封送 String 参数的方式 (默认是UNICODE)
CallingConvention指示入口点的函数调用约定(默认WINAPI)(上次报告讲过的)
SetLastError 指示被调用方在从属性化方法返回之前是否调用 SetLastError Win32 API 函数 (C#中默认false )


int 类型
[DllImport(“MyDLL.dll")]
//返回个int 类型
public static extern int mySum (int a1,int b1);
//DLL中申明
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(int a2,int b2)
{
//a2 b2不能改变a1 b1
//a2=..
//b2=...
 return a+b;
}

//参数传递int 类型
public static extern int mySum (ref int a1,ref int b1);
//DLL中申明
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(int *a2,int *b2)
{
//可以改变 a1, b1
*a2=...
*b2=...
 return a+b;
}


DLL 需传入char *类型
[DllImport(“MyDLL.dll")]
//传入值
public static extern int mySum (string  astr1,string bstr1);
//DLL中申明
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(char * astr2,char * bstr2)
{
//改变astr2 bstr 2  ,astr1 bstr1不会被改变
 return a+b;
}


DLL 需传出char *类型
[DllImport(“MyDLL.dll")]
// 传出值
public static extern int mySum (StringBuilder abuf, StringBuilder bbuf );
//DLL中申明
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(char * astr,char * bstr)
{
//传出char * 改变astr bstr -->abuf, bbuf可以被改变
 return a+b;
}
 
DLL 回调函数

BOOL EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARAM lParam)

 

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
public delegate bool CallBack(int hwnd, int lParam); //定义委托函数类型
public class EnumReportApp
{
[DllImport("user32")]
public static extern int EnumWindows(CallBack x, int y);
public static void Main() {
CallBack myCallBack = new CallBack(EnumReportApp.Report); EnumWindows(myCallBack, 0);
}
public static bool Report(int hwnd, int lParam)
{
Console.Write("Window handle is ");
Console.WriteLine(hwnd); return true;
}
}

 

DLL  传递结构
BOOL PtInRect(const RECT *lprc, POINT pt);

using System.Runtime.InteropServices;
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct Point {
 public int x;
public int y;
 }
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
 public struct Rect
 {
[FieldOffset(0)] public int left;
[FieldOffset(4)] public int top;
[FieldOffset(8)] public int right;
[FieldOffset(12)] public int bottom;
 }
Class XXXX {
 [DllImport("User32.dll")]
public static extern bool PtInRect(ref  Rect r, Point p);
 }

DLL 回调函数,传递结构 想看的msdn里面都有专题介绍,看的我都是晕晕的:)

其他参考请搜索:

在C#程序设计中使用Win32类库
C#中调用C++托管Dll
如何在C#中加载自己编写的动态链接库

相关文章:Creating a P/Invoke Library


能用上DLL以后感觉还是很好的,原来的C++代码只要修改编译通过就可以了,
高兴没多久,发现.net2005居然可以用VB,VC开发智能设备项目,可以创建MFC智能设备项目
晕晕,难道可以直接用MFC来开发smartphone的程序了,赶紧看看,,,

Visual C++ 使用 __declspec(dllexport) 从 DLL 导出 (到C#)
由于各种的原因, 如何把unmanaged 的 c++ DLL 转换成 managed C# 是一个问题。

方法有3个.

Ø 使用.def文件

Ø 可以不用.def文件, 使用__declspec(dllexport)关键字, 特别是针对Visual C++编译器的时候

Ø 直接用MC++写

什么时候用.def文件?

.def的意思是module-definition, 这个纯文本的文件定义了模块的信息。 对于编译器来说, 一个方法在编译之后的DLL文件里, 存在的形式名字可能不是作者当时起的那个,例如好好的函数名字function() 变成了?function2@@YAXXZ; 可以用undname查看这个被编译器修饰掉的名字, 原型是"void __cdecl function2(void)". 大概使用的时候就会遇到类似”链接错误,未决的外部符号…” 的错误.

.def文件主要的作用, 就是”标注” 出这个函数原来的样子, 这样编译器在编译的时候, 规则上就会以C编译器的规则来处理, 修饰被去掉了, 另外同时可以把导出函数的序号值手动的改高一点; 还有一个优点(也是缺点) 就是可以用NONAME来修饰函数, 这样导出函数的序号值就变成了1~N, 即第N个函数. 所以调用GetProcAddress() 的时候, 可以直接用定义的序号值, 而不用写函数的名字(但是名字就完全不可用了), 更好的是, 导出函数的这个DLL会变得比较小, 当然, MSDN强调了一点: 仅你可以并有权更改这个.def文件内容的时候, 你才可以用这个办法.

那么, 什么时候考虑用.def文件呢? 因为编译器不同, 而产生的修饰名不同的话, 这个文件就是必须的.

注意如果文件没有导出函数的话, 这个文件可能降低运行效率。

.def文件的格式

LIBRARY FileNameWithoutExtension

EXPORTS

Function1 @1

Function3 @2

Function2 @3 NONAME

启用 Enable it: Property pages-> Configuration Properties->C/C++ -> Linker -> input -> Module Definition File

那不用.def呢? __declspec(dllexport)的作用

这个东西, 可以给函数用, 也可以给类用. 声明大概这样子:

view source
< id="highlighter_930381_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 __declspec(dllexport) int __stdcall GetMid(vector<type> ve); 

2 class __declspec(dllexport) TestClass{ 

3 public : 

4 TestClass(); 

5 }

这牵扯到了一个东西就是__stdcall和__cdecl (还有__fastcall, 不过很少用), 其中__cdecl一般是C或者C++的缺省调用规范, 但是最大的一个区别就是__stdcall在返回前自身清除堆栈, 而__cdecl是调用方来做这个事情(可参考COM中的某些机制), 另一个区别就是__stdcall对于可变参数的函数, 玩不转.

反正今时今日, 大家都在用__stdcall, 所以这么写也没什么问题, 但不是没有. VB里调用标记着__cdecl的方法, 可能会得到一个异常Bad DLL Calling Convention. 解决方法也很简单:

原来的函数

view source
< id="highlighter_718220_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 long _cdecl PassStr(LPSTR pStr) 

2 {       return 1;      }

新的函数

view source
< id="highlighter_515163_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 long _stdcall PassStrStdCall(LPSTR pStr) 

2 {       return PassStr(pStr);      }

问题是, 如果这个函数原型, 参数是可变的, 那又怎么弄呢?

调用的时候, C#都是这么写的:

view source
< id="highlighter_120154_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 [DllImport("", EntryPoint = @" ?GetMid@@YAXXZ", CharSet = CharSet.Auto)] 

2 private static extern void GetMid(...);

这个入口点名字还真别扭, 看来去掉这个修饰还是蛮需要的, 除了用.def文件, 另一个办法就是用 extern “C”.

Extern “C”

一句话总结:这个东西可以去掉修饰名。在不用.def文件的前提下, 这个可以保证你的函数function() 还是这个名字.

但是,这个东西对类不太起作用!

这个东西是这么用的: 放到函数声明的最前面。 就类似这样 extern “C” void __declspec(dllexport) function(void);

对于类, 一般的做法是, 把它的内部方法(特别是实例方法,或变量),wrap出一个方法来。 见下面的实例.

还要做什么?

当一个DLL被初始化的时候, 它需要一个入口点, 一般对于非MFC DLL来说, 这样写就行了:

view source
< id="highlighter_702691_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
01 BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,  

02                       DWORD  ul_reason_for_call,  

03                       LPVOID lpReserved 

04                       ) 

05 { 

06     switch( ul_reason_for_call ) 

07     { 

08     case DLL_PROCESS_ATTACH: 

09     case DLL_THREAD_ATTACH: 

10     case DLL_THREAD_DETACH: 

11     case DLL_PROCESS_DETACH: 

12         break; 

13     } 

14     return TRUE; 

15 }

要注意的是这个入口点的名字必须是DllMain, 如果不是需要修改linker的/entry 选项. 否则对于C的话可能会初始化失败.

************************************************************************

开始用导出函数 PInvoke

为了好看一点, 先约定一下:

view source
< id="highlighter_95255_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 #define EXT_C extern "C"  

2 #define DLLEXPORT __declspec(dllexport) 

3 #define EXT_C_DLLEXPORT EXT_C DLLEXPORT 

4 #define CALLBACK    __stdcall 

5 #define WINAPI      __stdcall 

6 #define APIENTRY    WINAPI

1. 普通的函数

view source
< id="highlighter_171056_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Function(); 

2   

3 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = " Function")] 

4 private static extern void Func();

2. ref或者out

view source
< id="highlighter_733498_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Function(Type** ty); 

2   

3 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = " Function")] 

4 private static extern void Func(out Type ty);

3. 指针函数和委托

view source
< id="highlighter_987259_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 Typedef void (CALLBACK *pFunc)(int); 

2 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Compare(int a, int b, pFunc p); 

3 private delegate int CompareCallback(int a, int b); 

4 [DllImport("filename.dll",EntryPoint=”Compare”)] 

5 private static extern int Compare(int a, int b, CompareCallback call);

4. 类的处理. 其实不是说不可以把类标记为 DLLEXPORT, 如果可以的话, 当然是wrap比较好

C++里的原型

view source
< id="highlighter_909839_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 class DLLEXPORT Test 

2 { 

3 public : 

4     Test(); 

5     ~Test(); 

6     BOOL function(int par) 

7 };

类被export, 函数调用时候注意用CallingConvention.ThisCall.

view source
< id="highlighter_447728_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"??4Test@@QEAAAEAV0@AEBV0@@Z", CallingConvention = CallingConvention.ThisCall)] 

2   private static extern int TestFunc(IntPtr hwnd, int par);

采用了”迂回”策略, C++里先这样定义,同理, 添加构造函数等, 函数就变成了这个样子:

view source
< id="highlighter_371353_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
01 EXT_C_DLLEXPORT BOOL WINAPI function_wrap(Test* t, int par) 

02 { 

03     return t->function(par); 

04 } 

05 EXT_C_DLLEXPORT Test* Test_ctor() 

06 { 

07     Test* t = new Test(); 

08     return t; 

09 } 

10 EXT_C_DLLEXPORT void Test_dector(Test* t) 

11 { 

12     if(NULL == t) 

13     { 

14         delete t; 

15         t = NULL; 

16     } 

17 }

在C#里这样写, 那么就和平时用没什么区别了.

view source
< id="highlighter_413990_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
01 public class Test : IDisposable 

02         { 

03             private IntPtr instance; 

04             public Test() 

05             { 

06                 instance = CreateInstance(); 

07             } 

08   

09              ~Test() 

10             { 

11                 Dispose(false); 

12             } 

13   

14             #region pinvoke 

15             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"Test_ctor")] 

16             private static extern IntPtr CreateInstance(); 

17             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"Test_dector")] 

18             private static extern void DestroyInstance(IntPtr hwnd); 

19             [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)] 

20             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"function_wrap")] 

21             private static extern bool function_wrap(int par); 

22             #endregion 

23   

24             #region IDisposable Members 

25   

26             public void Dispose() 

27             { 

28                 Dispose(true); 

29             } 

30   

31             private void Dispose(bool bDisposing) 

32             { 

33                 if (instance != IntPtr.Zero) 

34                 { 

35                     DestroyInstance(instance); 

36                 } 

37   

38                 if (bDisposing) 

39                 { 

40                     GC.SuppressFinalize(this); 

41                 } 

42             } 

43   

44             #endregion 

45         }

5. Struct操作.

view source
< id="highlighter_777150_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 typedef struct Object_HANDLE { 

2   unsigned long      dbch_size; 

3   HANDLE     dbch_handle; 

4   GUID       dbch_eventguid; 

5   BOOL res_flag; 

6 } Object_Native_HANDLE ;

首先在C#里严格定义这个,LayoutKind.Sequential 用来保证内存分配的正常。

view source
< id="highlighter_876084_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)] 

2 public struct Object_Native_HANDLE 

3 { 

4     public ulong dbch_size; 

5     public IntPtr dbch_handle; 

6     public Guid dbch_eventGuid; 

7     public bool res_flag; 

8 }

Marshal的使用如下:

view source
< id="highlighter_487393_clipboard" title="copy to clipboard" classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b8-444553540000" width="16" height="16" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=9,0,0,0" type="application/x-shockwave-flash">
print?
1 Object_Native_HANDLE obj = new Object_Native_HANDLE(); //初始化 

2 int amountToAllocate = Marshal.SizeOf(obj);//获取大小 

3 IntPtr objPtr = Marshal.AllocHGlobal(amountToAllocate); //分配并获取空的空间地址 

4 Marshal.StructureToPtr(obj, objPtr, false); // 值写入分配的空间 

5 //操作... 

6 Marshal.FreeHGlobal(objPtr);//释放空间

最后提一句, unmaged code中的错误, 到managed 以后, 极大可能是捕捉不到的。 所以错误需要分别处理。

花了不少时间, MC++平时用的不多, 不写了。

 

 

 

 

 

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