C#调用C++DLL传递结构体数组的终极解决方案
在项目开发时，要调用C++封装的DLL，普通的类型C#上一般都对应，只要用DllImport传入从DLL中引入函数就可以了。但是当传递的是结构体、结构体数组或者结构体指针的时候，就会发现C#上没有类型可以对应。这时怎么办，第一反应是C#也定义结构体，然后当成参数传弟。然而，当我们定义完一个结构体后想传递参数进去时，会抛异常，或者是传入了结构体，但是返回值却不是我们想要的，经过调试跟踪后发现，那些值压根没有改变过，代码如下。
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[DllImport("workStation.dll")] private static extern bool fetchInfos(Info[] infos); public struct Info { public int OrderNO; public byte[] UniqueCode; public float CpuPercent; }; private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) { try { Info[] infos=new Info[128]; if (fetchInfos(infos)) { MessageBox.Show("Fail"); } else { string message = ""; foreach (Info info in infos) { message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", info.OrderNO, Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), info.CpuPercent ); } MessageBox.Show(message); } } catch (System.Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } } |
后来，经过查找资料，有文提到对于C#是属于托管内存，现在要传递结构体数组，是属性非托管内存，必须要用Marsh指定空间，然后再传递。于是将结构体变更如下。
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StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] public struct Info { public int OrderNO; [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] public byte[] UniqueCode; public float CpuPercent; }; |
但是经过这样的改进后，运行结果依然不理想，值要么出错，要么没有被改变。这究竟是什么原因？不断的搜资料，终于看到了一篇，里面提到结构体的传递，有的可以如上面所做，但有的却不行，特别是当参数在C++中是结构体指针或者结构体数组指针时，在C#调用的地方也要用指针来对应，后面改进出如下代码。
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[DllImport("workStation.dll")] private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr); [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] public struct Info { public int OrderNO; [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] public byte[] UniqueCode; public float CpuPercent; }; private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) { try { int workStationCount = 128; int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info)); IntPtr infosIntptr = Marshal.AllocHGlobal(size * workStationCount); Info[] infos = new Info[workStationCount]; if (fetchInfos(infosIntptr)) { MessageBox.Show("Fail"); return; } for (int inkIndex = 0; inkIndex < workStationCount; inkIndex++) { IntPtr ptr = (IntPtr)((UInt32)infosIntptr + inkIndex * size); infos[inkIndex] = (Info)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Info)); } Marshal.FreeHGlobal(infosIntptr); string message = ""; foreach (Info info in infos) { message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", info.OrderNO, Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), info.CpuPercent ); } MessageBox.Show(message); } catch (System.Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } } |
要注意的是，这时接口已经改成IntPtr了。通过以上方式，终于把结构体数组给传进去了。不过，这里要注意一点，不同的编译器对结构体的大小会不一定，比如上面的结构体
在BCB中如果没有字节对齐的话，有时会比一般的结构体大小多出2两个字节。因为BCB默认的是2字节排序，而VC是默认1 个字节排序。要解决该问题，要么在BCB的结构体中增加字节对齐，要么在C#中多开两个字节（如果有多的话）。字节对齐代码如下。
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#pragma pack(push,1) struct Info { int OrderNO; char UniqueCode[32]; float CpuPercent; }; #pragma pack(pop) |
用Marsh.AllocHGlobal为结构体指针开辟内存空间，目的就是转变化非托管内存，那么如果不用Marsh.AllocHGlobal，还有没有其他的方式呢？
其实，不论C++中的是指针还是数组，最终在内存中还是一个一个字节存储的，也就是说，最终是以一维的字节数组形式展现的，所以我们如果开一个等大小的一维数组，那是否就可以了呢？答案是可以的，下面给出了实现。
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[DllImport("workStation.dll")] private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr); [DllImport("workStation.dll")] private static extern bool fetchInfos(byte[] infos); [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)] public struct Info { public int OrderNO; [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)] public byte[] UniqueCode; public float CpuPercent; }; private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e) { try { int count = 128; int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info)); byte[] inkInfosBytes = new byte[count * size]; if (fetchInfos(inkInfosBytes)) { MessageBox.Show("Fail"); return; } Info[] infos = new Info[count]; for (int inkIndex = 0; inkIndex < count; inkIndex++) { byte[] inkInfoBytes = new byte[size]; Array.Copy(inkInfosBytes, inkIndex * size, inkInfoBytes, 0, size); infos[inkIndex] = (Info)bytesToStruct(inkInfoBytes, typeof(Info)); } string message = ""; foreach (Info info in infos) { message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}", info.OrderNO, Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode), info.CpuPercent ); } MessageBox.Show(message); } catch (System.Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } } #region bytesToStruct /// <summary> /// Byte array to struct or classs. /// </summary> /// <param name=”bytes”>Byte array</param> /// <param name=”type”>Struct type or class type. /// Egg:class Human{...}; /// Human human=new Human(); /// Type type=human.GetType();</param> /// <returns>Destination struct or class.</returns> public static object bytesToStruct(byte[] bytes, Type type) { int size = Marshal.SizeOf(type);//Get size of the struct or class. if (bytes.Length < size) { return null; } IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);//Allocate memory space of the struct or class. Marshal.Copy(bytes, 0, structPtr, size);//Copy byte array to the memory space. object obj = Marshal.PtrToStructure(structPtr, type);//Convert memory space to destination struct or class. Marshal.FreeHGlobal(structPtr);//Release memory space. return obj; } #endregion |
对于实在想不到要怎么传数据的时候，可以考虑byte数组来传(即便是整型也可以，只要是开辟4字节(在32位下))，只要开的长度对应的上，在拿到数据后，要按类型规则转换成所要的数据，一般都能达到目的。
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