WIN32学习之 Win32类型和.net类型的对应表》及感悟例子

最新推荐文章于 2022-01-18 08:00:00 发布

longlong821

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文章标签： .net string c# function struct microsoft

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http://chris.blog.51cto.com/112473/29285/

string -> LPCTSTR (point to const string)
stringbuilder -> LPTSTR (point to string)

习惯用C#写东西,但平时又会碰到很多要用win32 API的地方,所以经常要用DllImport,但win32函数的类型写法是很庞杂的,相信为之困扰的不止我一个,现在我整理一份我个人的理解如下,希望高人不吝赐教。
我的基本原则有如下几点:
1、下面都是针对32位系统的，所以int是32位.long也是32位；
2、各种句柄类的(H开头)，我认为一律是System.IntPtr，到目前为止没发现出错；如果哪位在使用中出错，请指出；
3、LP和P，我实在不懂(对C++不太了解)，对于LP和P开头的函数，如果是和STR有关的，一律写为System.String，像PLCID这样指向什么东西的，写为System.UInt32(因为指向另一个地址，那就是指针，指针是32位吧)，int之类的数值型，那我就写为int[]，以方便.net程序引用(写成System.UInt32的话，给API调用应该也不会出错，但.net程序就不好引用了)

如有意见,欢迎指教: AppleDotnet@hotmail.com

BOOL=System.Int32
BOOLEAN=System.Int32
BYTE=System.UInt16
CHAR=System.Int16
COLORREF=System.UInt32
DWORD=System.UInt32
DWORD32=System.UInt32
DWORD64=System.UInt64
FLOAT=System.Float
HACCEL=System.IntPtr
HANDLE=System.IntPtr
HBITMAP=System.IntPtr
HBRUSH=System.IntPtr
HCONV=System.IntPtr
HCONVLIST=System.IntPtr
HCURSOR=System.IntPtr
HDC=System.IntPtr
HDDEDATA=System.IntPtr
HDESK=System.IntPtr
HDROP=System.IntPtr
HDWP=System.IntPtr
HENHMETAFILE=System.IntPtr
HFILE=System.IntPtr
HFONT=System.IntPtr
HGDIOBJ=System.IntPtr
HGLOBAL=System.IntPtr
HHOOK=System.IntPtr
HICON=System.IntPtr
HIMAGELIST=System.IntPtr
HIMC=System.IntPtr
HINSTANCE=System.IntPtr
HKEY=System.IntPtr
HLOCAL=System.IntPtr
HMENU=System.IntPtr
HMETAFILE=System.IntPtr
HMODULE=System.IntPtr
HMONITOR=System.IntPtr
HPALETTE=System.IntPtr
HPEN=System.IntPtr
HRGN=System.IntPtr
HRSRC=System.IntPtr
HSZ=System.IntPtr
HWINSTA=System.IntPtr
HWND=System.IntPtr
INT=System.Int32
INT32=System.Int32
INT64=System.Int64
LONG=System.Int32
LONG32=System.Int32
LONG64=System.Int64
LONGLONG=System.Int64
LPARAM=System.IntPtr
LPBOOL=System.Int16[]
LPBYTE=System.UInt16[]
LPCOLORREF=System.UInt32[]
LPCSTR=System.String
LPCTSTR=System.String
LPCVOID=System.UInt32
LPCWSTR=System.String
LPDWORD=System.UInt32[]
LPHANDLE=System.UInt32
LPINT=System.Int32[]
LPLONG=System.Int32[]
LPSTR=System.String
LPTSTR=System.String
LPVOID=System.UInt32
LPWORD=System.Int32[]
LPWSTR=System.String
LRESULT=System.IntPtr
PBOOL=System.Int16[]
PBOOLEAN=System.Int16[]
PBYTE=System.UInt16[]
PCHAR=System.Char[]
PCSTR=System.String
PCTSTR=System.String
PCWCH=System.UInt32
PCWSTR=System.UInt32
PDWORD=System.Int32[]
PFLOAT=System.Float[]
PHANDLE=System.UInt32
PHKEY=System.UInt32
PINT=System.Int32[]
PLCID=System.UInt32
PLONG=System.Int32[]
PLUID=System.UInt32
PSHORT=System.Int16[]
PSTR=System.String
PTBYTE=System.Char[]
PTCHAR=System.Char[]
PTSTR=System.String
PUCHAR=System.Char[]
PUINT=System.UInt32[]
PULONG=System.UInt32[]
PUSHORT=System.UInt16[]
PVOID=System.UInt32
PWCHAR=System.Char[]
PWORD=System.Int16[]
PWSTR=System.String
REGSAM=System.UInt32
SC_HANDLE=System.IntPtr
SC_LOCK=System.IntPtr
SHORT=System.Int16
SIZE_T=System.UInt32
SSIZE_=System.UInt32
TBYTE=System.Char
TCHAR=System.Char
UCHAR=System.Byte
UINT=System.UInt32
UINT32=System.UInt32
UINT64=System.UInt64
ULONG=System.UInt32
ULONG32=System.UInt32
ULONG64=System.UInt64
ULONGLONG=System.UInt64
USHORT=System.UInt16
WORD=System.UInt16
WPARAM=System.IntPtr

附：举一个声明API的例子

[ DllImport( "Kernel32.dll" )]
public static extern System.UInt32 VirtualAllocEx(
System.IntPtr hProcess,
System.UInt32 lpAddress,
System.UInt32 dwSize,
System.UInt32 flAllocationType,
System.UInt32 flProtect
);

=========================

Figure 2 Non-Pointer Data Types

Win32 Types	Specification	CLR Type
char, INT8, SBYTE, CHARâ€	8-bit signed integer	System.SByte
short, short int, INT16, SHORT	16-bit signed integer	System.Int16
int, long, long int, INT32, LONG32, BOOLâ€ , INT	32-bit signed integer	System.Int32
__int64, INT64, LONGLONG	64-bit signed integer	System.Int64
unsigned char, UINT8, UCHARâ€ , BYTE	8-bit unsigned integer	System.Byte
unsigned short, UINT16, USHORT, WORD, ATOM, WCHARâ€ , __wchar_t	16-bit unsigned integer	System.UInt16
unsigned, unsigned int, UINT32, ULONG32, DWORD32, ULONG, DWORD, UINT	32-bit unsigned integer	System.UInt32
unsigned __int64, UINT64, DWORDLONG, ULONGLONG	64-bit unsigned integer	System.UInt64
float, FLOAT	Single-precision floating point	System.Single
double, long double, DOUBLE	Double-precision floating point	System.Double
â€ In Win32 this type is an integer with a specially assigned meaning; in contrast, the CLR provides a specific type devoted to this meaning.

对于简单类型的对应，已经差不多就可以解决掉了。但是如果要将如下两个函数(从海量智能分词研究版中提供的接口函数中选择出来的，因为他提供了文档说明J适合做例子)转成C#中的版本，该如何操作呢？这就需要涉及到数据封送处理了。数据封送处理是 P/Invoke 具有挑战性的方面。当在托管和非托管代码之间传递数据时，就需要用到Marshal这个很有用的东西了。

Function 1:SHLSegWord* HLGetFileKeyAt(HANDLE hHandle, int iIndex);

Function 2:bool HLGetFingerM (HANDLE hHandle, LPBYTE &rpData, DWORD &rdwLen);

struct SHLSegWord

{

char *s_szWord;

DWORD s_dwPOS;

float s_fWeight ;

SHLSegWord()

{

Reset();

};

void Reset()

{

s_szWord = NULL ;

s_dwPOS = 0 ;

s_fWeight = 0;

};

对于Function 1，一开始，可能一看到他的返回值是一个struct，就会自然地想到使用C#写一个和SHLSegWord一摸一样的结构体，但是这样是不行的，因为Function 1返回的是一个SHLSegWord*，是一个指向结构体的指针，因此就不能使用C#中为值类型的struct来接收这个函数的返回值，是错误的。而C#中的class却是引用类型的，因此使用class是可行的，于是我就写了一个对应的：

namespace PInvoke.By.Jizhou

{

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet =CharSet.Ansi)] //这个attribute是必须的，不然编译器会改变字段的顺序和大小，就没有办法做到内存对齐了

public class SHLSegWord

{

public string word = ""; //StringBuilder ??

public int POS = 0;

public float weight = 0;

}

接下来，用Marshal.SizeOf得到其大小，进行最初步的测试，看看它和在C/C++程序中用sizeof得到的大小是否相等，测试结果显示，相等，于是我就继续开始往下做，把Function 1写成：

[DllImport("HLSSplit.dll")]

publicstatic extern SHLSegWord HLGetWordAt(IntPtr hHandle, int nIndex);

编译，通过，OK！太爽了，没想到这么顺利，于是就开始测试。可是到函数一执行，就让我大跌眼镜。一下子崩出来如下exception：“尝试读取或写入受保护的内存。这通常指示其他内存已损坏”，更让人郁闷的是，仔细查看后，发现循环调用这个函数时，居然是在index＝5时出错，于是加上try catch，嘿，居然index＝6，7，8，9就可以通过，但是index=10又不行，之后一直到24却又可以。观察了一下，出错的index之间没有任何联系，也找不出任何规律，郁闷ing。于是我将SHLSegWord结构体中的public string word = "";修改承了publicStringBuilder word = newStringBuilder()，可是问题依然存在。实在有点太诡异了，于是请教我的好朋友夏桅(优快云上的suma)，他是P/Invoke方面的牛人。他建议让我先把public string word = ""; 改成publicIntPtr word = newIntPtr(); 原因在于非内嵌的string不能放在传出参数里面，毕竟传出参数和传入参数是不同的，传出的话需要预先分配缓冲区，string是固定了值的类型，所以一般用stringbuilder。但是这个又是在结构体里面的string，稍微复杂一点，所以使用IntPtr应该是最好的方法了，因为IntPtr类型可以由支持指针的语言使用，并可作为在支持与不支持指针的语言间引用数据的一种通用方式。修改过后，错误仍然存在。仔细看看，发现原函数也返回的是一个指针，于是就觉得是不是应该也将publicstatic extern SHLSegWord HLGetWordAt(IntPtr hHandle, int nIndex);的返回类型，也修改成IntPtr，然后再使用Marshal.PtrToStructure()来接收数据，应该就比较安全了。果然，修改后，问题立马消失，至此，搞定。下面是较完整的示例代码：

1．SHLSegWord定义

namespace PInvoke.By.Jizhou

{

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet =CharSet.Ansi)]

publicclass SHLSegWord

{

publicIntPtr word = newIntPtr();

public int POS = 0;

public float weight = 0;

}

2．HLGetWordAt函数定义

[DllImport("HLSSplit.dll")]

publicstatic extern IntPtr HLGetWordAt(IntPtr hHandle, int nIndex);

3．调用代码：

IntPtrwordPtr = HLSegFunc.HLGetWordAt(hHandle, i);

SHLSegWord wordStruct = (SHLSegWord)Marshal.PtrToStructure(wordPtr,typeof(SHLSegWord));

string word =Marshal.PtrToStringAnsi(wordStruct.word);

至此，Function 1的示例叙述完毕，下面看看Function 2:

bool HLGetFingerM (HANDLE hHandle, LPBYTE &rpData, DWORD&rdwLen);

这个家伙同样长的比较怪异，第一个参数比较好办，使用IntPtr即可，第三个参数，转化为int，然后使用C#的out修饰符即可。可是第二个参数是指向指针的指针，有点难办了，再看看海量给出来的demo的C++代码，rpData居然是一个数组，这下给接收数据带来了不小的麻烦，我尝试将他转成

bool HLGetFingerM (IntPtrhHandle, out byte[]rpData,outint rdwLen);

但是结果不正确。几经try，都得不到正确的结果，无奈中又想起了IntPtr这个救苦救难的兄弟，换成IntPtr一try，唉，还真好了。下面给出实现代码：

1．函数定义：

bool HLGetFingerM (IntPtrhHandle, outIntPtrrpData,outint rdwLen);

2．调用代码示例

IntPtr data =new IntPtr();

int dataLen = 0;

bool successOrNot =HLSegFunc.HLGetFingerM(hHandle, out data, out dataLen);

if (successOrNot)//获得语义指纹

{

for (int j = 0; j < dataLen; j++)

{

IntPtr dataSnippet = Marshal.ReadIntPtr(data, j);

string strU = Marshal.ReadByte(data, j).ToString("x2");

}

关于这个主题，可以参考以下资料：Marshaling Data with Platform Invoke、Platform Invoke Data Types、An Introduction to P/Invoke and Marshaling on the Microsoft .NET Compact Framework。

至此，全部完毕，总一个小的总结：

1．在使用DllImport将Win32函数导入成C#对应的函数时，一定要注意Win32函数中的参数是传入还是传出，是值类型还是引用类型；

2．对于C/C++中的复杂类型如Struct，转成C#对应的数据结构时，最好使用C#的Class而不是值类型的Struct；

3．对于C/C++中的指针类型，最好使用IntPtr类型来进行数据的封送处理；

4． .NET的字符串在内存中总是以Unicode方式编码的，但对于API函数需要string的编码，有时取决于Windows版本，有时需要显式设定，有时又需要显式转换。

5．使用与基础 API 函数类型不同但与之兼容的 CLR 类型是 P/Invoke 较难使用的一个方面，这就需要多多实践，积累经验。

6．上面费劲搞了这么多，就源于我没有DLL的源代码，如果你有C/C++ DLL的源代码，那么问题就简单多了。这里有解决方法：How do I mix C# and C++ code in a single assembly? 引用其方法如下：

How do I mix C# and C++ code in a single assembly?

If your C++ code is not compiled with /clr:safe (i.e. it is compiled with /clr or /clr:pure), do the following:

1) compile your C++ code into .obj files

2) compile your C# code into a .netmodule, using /AddModule to reference the C++ .obj files

3) link the C# netmodule directly with the C++ object files using the C++ linker to create a mixed language assembly

If your C++ code is compiled with /clr:safe, build your C++ code as a .netmodule. You can use it just like you would use a .netmodule from any other language.

This applies to .Net framework beta2+.

6．如果你对P/Invoke感兴趣的话，这本书上面有提到一些，可以参考一下。.Net Compact Framework Programming with C#