C#调用C/C++动态库 封送结构体,结构体数组

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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  

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  

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  

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  

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  

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

   调用代码:

 

C#代码  

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  

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  

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)