C#调用C/C++动态库封送结构体,结构体数组

不念不忘少年蓝@ 2022-03-31 08:26 243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**

Cpp代码 ![收藏代码][icon_star.png]

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);

Cpp代码 ![收藏代码][icon_star.png]

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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