C#调用C/C++动态库封送结构体,结构体数组

小灰灰 2022-08-02 02:23 166阅读 0赞

因为公司一直都是做C++开发的,因客户需要要提供C\#版本接口,研究了一下C\#,发现其强大简洁, 在跨语言调用方面封装的很彻底,提供了强大的API与之交互.这点比JNA方便多了. Java与C\#都只能调用C格式导出动态库,因为C数据类型比较单一,容易映射. 两者都是在本地端提供一套与之映射的C\#/java描述接口,通过底层处理这种映射关系达到调用的目的.

一. **结构体的传递**

Cpp代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  \#define JNAAPI extern "C" \_\_declspec(dllexport) // C方式导出函数  
2.    
3.  **typedef** **struct**      
4.  \{    
5.      **int** osVersion;    
6.      **int** majorVersion;    
7.      **int** minorVersion;    
8.      **int** buildNum;    
9.      **int** platFormId;    
10.     **char** szVersion\[128\];    
11. \}OSINFO;    
12.   
13. // 1. 获取版本信息(传递结构体指针)    
14. JNAAPI **bool** GetVersionPtr( OSINFO \*info );    
15. // 2.获取版本信息(传递结构体引用)    
16. JNAAPI **bool** GetVersionRef(OSINFO &info);

可以通过二种方式来调用:

C\#代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  // OSINFO定义  
2.  \[StructLayout(LayoutKind.Sequential)\]  
3.  **public** **struct** OSINFO  
4.  \{  
5.      **public** **int** osVersion;  
6.      **public** **int** majorVersion;  
7.      **public** **int** minorVersion;  
8.      **public** **int** buildNum;  
9.      **public** **int** platFormId;  
10.     \[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)\]  
11.     **public** **string** szVersion;  
12. \}

1. 方式一(传入**结构体引用**),在C\#中,结构体是以传值方式传递,类才是以传地址方式传递,加关键字ref即可. C端传递了两种不同类型的参数,都可以通过引用来解决.

C\#代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  \[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionPtr")\]  
2.  **public** **static** **extern** **bool** GetVersionPtr(**ref** OSINFO info);  
3.  **public** **static** **extern** **bool** GetVersionRef(**ref** OSINFO info);

2. 方式二(**传入IntPtr**(平台通用指针))

Cpp代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  IntPtr pv = Marshal.AllocHGlobal(148); //结构体在使用时一定要分配空间(4\*sizeof(int)+128)  
2.  Marshal.WriteInt32(pv,148); //向内存块里写入数值  
3.  **if** (GetVersionPtr(pv)) //直接以非托管内存块地址为参数  
4.  \{  
5.      Console.WriteLine("--osVersion:\{0\}", Marshal.ReadInt32(pv, 0));  
6.      Console.WriteLine("--Major:\{0\}",Marshal.ReadInt32(pv, 4)); //移动4个字节  
7.      Console.WriteLine("--BuildNum: " + Marshal.ReadInt32(pv, 12));  
8.      Console.WriteLine("--szVersion: "\+Marshal.PtrToStringAnsi((IntPtr)(pv.ToInt32()+20)));  
9.  \}  
10. Marshal.FreeHGlobal(pv); //处理完记得释放内存

二.**结构体数组的传递**

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1.  // 传递结构体指针  
2.  JNAAPI **bool** GetVersionArray(OSINFO \*info,**int** nLen);

调用代码:

C\#代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  /\*\* 
2.   \* C\#接口,对于包含数组类型,只能传递IntPtr 
3.   \*/   
4.  \[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionArray")\]  
5.  **public** **static** **extern** **bool** GetVersionArray(IntPtr p, **int** nLen);    
6.    
7.  // 源目标参数  
8.  OSINFO\[\] infos = **new** OSINFO\[2\];  
9.  **for** (**int** i = 0; i < infos.Length; i++)  
10. \{  
11.     infos\[i\] = **new** OSINFO();  
12. \}  
13.   
14. IntPtr\[\] ptArr = **new** IntPtr\[1\];  
15. ptArr\[0\] = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(**typeof**(OSINFO)) \* 2); //分配包含两个元素的数组  
16. IntPtr pt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(**typeof**(OSINFO)));   
17. Marshal.Copy(ptArr, 0, pt, 1); //拷贝指针数组  
18. GetVersionArray(pt, 2); //调用  
19.   
20. //还原成结构体数组  
21. **for** (**int** i = 0; i < 2; i++)    
22. \{  
23.     infos\[i\]=(OSINFO)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)(pt.ToInt32()+i\*Marshal.SizeOf(**typeof**(OSINFO))),**typeof**(OSINFO));  
24.     Console.WriteLine("OsVersion:\{0\} szVersion:\{1\}", infos\[i\].osVersion, infos\[i\].szVersion);  
25. \}

三. **复杂结构体的传递**

1. 输出参数,结构体作为指针传出

Cpp代码   ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **typedef** **struct**  
2.  \{  
3.      **char** name\[20\];  
4.      **int** age;  
5.      **double** scores\[30\];  
6.  \}Student;  
7.    
8.  // Class中包含结构体数组类型  
9.  **typedef** **struct**  
10. \{  
11.     **int** number;  
12.     Student students\[50\];  
13. \}Class;  
14.   
15. // 传入复杂结构体测试  
16. JNAAPI **int** GetClass(Class \*pClass,**int** len);

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1.  // 接口定义   
2.  \[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetClass")\]  
3.  **public** **static** **extern** **int** GetClass(IntPtr pv,**int** len);  
4.    
5.  // 结构体定义  
6.  // Student  
7.  \[StructLayout(LayoutKind.Sequential)\]  
8.  **public** **struct** Student  
9.  \{  
10.     \[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr,SizeConst=20)\]  
11.     **public** string name;  
12.     **public** **int** age;  
13.     \[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 30)\]  
14.     **public** **double**\[\] scores;  
15. \}  
16.   
17. // Class  
18. \[StructLayout(LayoutKind.Sequential)\]  
19. **public** **struct** Class  
20. \{  
21.     **public** **int** number;  
22.     \[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 50)\] // 指定数组尺寸   
23.     **public** Student\[\] students; // 结构体数组定义  
24. \}  
25.   
26. // 调用复杂结构体测试  
27. **int** size = Marshal.SizeOf(typeof(Class)) \* 50;  
28. IntPtr pBuff = Marshal.AllocHGlobal(size); // 直接分配50个元素的空间,比Marshal.copy方便多了  
29. GetClass(pBuff, 50);  
30.   
31. Class\[\] pClass = **new** Class\[50\];  
32. **for** (**int** i = 0; i < 50; i++)  
33. \{  
34.     IntPtr ptr = **new** IntPtr(pBuff.ToInt64() + Marshal.SizeOf(typeof(Class)) \* i);  
35.     pClass\[i\] = (Class)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Class));  
36. \}  
37. Marshal.FreeHGlobal(pBuff); // 释放内存

2. 输入参数, 给复杂结构体赋值后作为输入参数传入

对于比较大的结构体指针,无法直接应用结构体类型,转化成IntPtr类型, 此时需要将原生类型转化为指针,并给指针赋值

调用方法: Marshal.StructureToPtr(stu, ptr1, true)

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