如何安全地将字符串引用从 c# 传递到 c++？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何安全地将字符串引用从 c# 传递到 c++？

【英文标题】：How to safely pass string reference from c# to c++?

【发布时间】：2014-04-05 02:36:45

【问题描述】：

我正在用 C++ dll 项目开发一个 C# dll 项目。

假设 C++ dll 登录到某个网站，并在 Web 服务器上进行一些查询。

而 C++ dll 必须返回网站的 html 代码。

同时，C++ dll 必须保存来自网站的 cookie 数据。

所以，我将 StringBuilder 对象传递给 C++ 函数。

我已经知道如何使用 C# 中的 HttpWebRequest 和 HttpWebResponse 从网站获取 html 代码，但不幸的是我必须在 C++ dll 项目中进行。

请记住，我不需要任何 C# 代码。

我试过Passing a string variable as a ref between a c# dll and c++ dll。

从 C# 传递 StringBuilder 并将其作为 LPTSTR 获取。

它工作正常，但结果中缺少一些字符串。

我找不到原因。

无论如何，这是我的代码。

C++

extern "C" __declspec(dllexport) BSTR LoginQuery(const char* UserID, const char* UserPW, char Cookies[])

    std::string html;

    try
    
        std::map<std::string, std::string> cookies;
        MyClass *myclass    = new MyClass();
        html                = myclass->LoginQuery(UserID, UserPW, cookies);

        // Response cookies
        std::string cookieData;
        for (std::map<std::string, std::string>::iterator iterator = cookies.begin(); iterator != cookies.end(); iterator++)
        
            cookieData  += iterator->first;
            cookieData  += "=";
            cookieData  += iterator->second;
            cookieData  += ";";
        
        sprintf(Cookies, cookieData.c_str(), 0);

        delete myclass;
    
    catch (...)
    
    

    return ::SysAllocString(CComBSTR(html.c_str()).Detach());

C#

[DllImport(@"MyDll.dll", EntryPoint="LoginQuery", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.BStr)]
private static extern void LoginQuery(string UserID, string UserPW, StringBuilder Cookies);


void SomeThing()

    StringBuilder _cookies  = new StringBuilder(1024);
    string result           = LoginQuery("test", "1234", _cookies);

效果很好。

将StringBuilder作为cookie，我可以进行网站的下一个url。

（我在 C++ 项目中使用 libcurl。）

但问题是我有大约 100 个 id。

当它运行大约 3~40 时，它返回堆错误。

Debug Assertion Failed!
Program: ~~~~mics\dbgheap.c
Line: 1424

Expression: _pFirstBlock == pHead

我无法单击中止、重试或忽略按钮。

看起来 C# 应用程序挂起。

我阅读了很多关于 dbgheap 调试断言失败的文章。

类似于另一个堆中的空闲内存对象。

我是 C++ 的新手。

我在http://bytes.com/topic/c-sharp/answers/812465-best-way-interop-c-system-string-c-std-string 上阅读了 Edson 的问题。

但错误并不总是在特定时间出现。

所以我猜测，当 .NET 运行垃圾收集器时会发生这种情况。

.NET 垃圾收集器尝试释放一些从 C++ dll 创建的内存，我得到了堆错误。

我说的对吗？

我认为他和我的问题一样。

避免堆错误并将正确字符串从 C++ dll 返回到 C# dll 的最佳方法是什么？

P/S：只有当我在调试模式下运行时才会出现堆错误。我运行发布模式时没有收到错误消息。

编辑

根据 WhozCraig 的回答，我将代码更改如下。

//return ::SysAllocString(CComBSTR(html.c_str()).Detach());
CComBSTR res(html.c_str());
return res.Detach();

但运气不好，我仍然收到堆错误。

【问题讨论】：

相关，这个：return ::SysAllocString(CComBSTR(html.c_str()).Detach()); 是内存泄漏。您正在分离 CComBSTR（这意味着它现在是原始 BSTR）然后返回 that 的 SysAllocString，永远​​泄漏分离的 BSTR。只需这样做：CComBSTR res(html.c_str()); return res.Detach();

您是否有理由不将 C++ 置于 C++/CLR 模式并传入 system.string 并在 C++ 级别处理此问题？ ;) 这使得事情更容易使用。您使用的互操作旨在与“遗留纯 C”接口集成 - 如果您拥有 C++ 代码，只需打开集成。

当 cookie 过多时，您的 sprintf() 函数调用会损坏堆。 Cookies 参数除了使您的程序崩溃之外没有任何用处。去掉它。请注意，它也不会在 C++ 代码中执行任何操作，因此只需删除 sprintf() 调用即可。在尝试调用之前对 C++ 代码进行彻底的单元测试。

@WhozCraig 我会尝试更改我的代码。

@TomTom C++/CLR 是否可以使用 JustDecompile 等反编译器进行反编译？如果是这样，我不能使用它。

【参考方案1】：

您的问题是标题询问有关将字符串引用从 c# 传递到 c++，但稍后在文本中您询问如何将字符串从 C++ 返回到 C#。此外，您告诉您是 C++ 新手。考虑到这一点，我会告诉我上次我必须这样做时我是如何进行这种交互的。我刚刚让 C++ 端分配并释放所有内存，只传递给 C# IntPtrs 成为 Marshal.PtrToStringAnsi(p)ed。在我的例子中，在 C++ 中存储线程本地的 recerences 并在每个函数调用时释放它们就足够了，但是你可以创建一个 C++ 函数来释放它给出的任何 ref。不是很聪明，也不一定是最有效的方法，但它确实有效。

更新： 它所做的正是they say 它所做的。一些快速的谷歌搜索出现了this article。我觉得还不错，你可以参考一下，而不是我的建议。如果指针不能自行释放（例如旧的 Delphi/C++Builder 样式字符串），并且您更喜欢在托管端而不是在本机端受到更多困扰，则传递原始 IntPtrs 很好.

作为一个例子，一段代码做 Delphi 交互（也适用于 C++ Builder）：

    // function Get_TI_TC(AuraFileName:PAnsiChar; var TI,TC:PAnsiChar):Boolean; stdcall; external 'AuraToIec104.dll' name 'Get_TI_TC';
    [DllImport("AuraToIec104")]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.I1)]
    private static extern bool Get_TI_TC(string AuraFileName, out IntPtr TI, out IntPtr TC);
    public static bool Get_TI_TC(string AuraFileName, out string TI, out string TC)
    
        IntPtr pTI, pTC;
        bool result = Get_TI_TC(AuraFileName, out pTI, out pTC);
        TI = Marshal.PtrToStringAnsi(pTI);
        TC = Marshal.PtrToStringAnsi(pTC);
        return result;
    

【讨论】：

你能给我看一篇 Marshal.PtrToStringAnsi 的文章吗？

感谢您提供的优质信息。我读过那篇文章。现在，我想知道如何从 C++ 函数中获得“out IntPtr”。我收到了“const char *”类型，我在 c# 中得到了 IntPtr.Zero。该网站上没有任何示例显示我传递“out IntPtr”。

嗯...我想你只是重新解释。我的例子是在 Delpni 中，它有 var 关键字 meaninc C# 的 ref，它认为它处理 PAnsiChars。在你的 C++ 函数中......我会说你返回 char * 并有一个 char ** 参数。在您的 C# extern 声明中，您说您的 C++ 函数返回 IntPtr 并具有 out IntPtr 参数。如果这可行，您可能需要更多的 Unicode（wchar_t * 和 Marshal.PtrToStringUni），但想法是一样的。

【参考方案2】：

看起来你的问题很简单。您正在创建一个StringBuilder，它可以容纳多达 1024 个字符。如果您的 C++ 函数返回的值超过此值，您的应用程序将崩溃（迟早）。

因此，要解决您的问题，请将StringBuilder 的大小增加到可能的最大输出长度。更多详情：Passing StringBuilder to PInvoke function 其中引用：

唯一的 需要注意的是 StringBuilder 必须 被分配足够的空间 返回值，否则文本将 溢出，导致异常 由 P/Invoke 抛出。

在动态字符串长度的情况下，在 C++ 函数中使用 BSTR 参数实际上可能会更好。然后，您可以在 C# 中使用 [MarshalAs(UnmanagedType.AnsiBStr), Out] ref string ...，在 C++ 中使用 BSTR*。

【讨论】：

StringBuilder 大小过小，会抛出缓冲区溢出异常。不是堆错误。因此，与 StringBuilder 无关。实际上cookie(StringBuilder)的大小只有20个字符。

"实际上cookie(StringBuilder)的大小只有20个字符。" - 你是什么意思？如果您说的是“100 个 id”，我认为 20 个字符不足以容纳它们。

@JoshuaSon 另外，我怀疑你会得到 BufferOverFlowException。 sprintf() 在写入太小的缓冲区时肯定不会抛出异常，它会惨遭失败。请仔细检查。

如果你看到 void SomeThing 函数，我总是用 new 关键字重新创建 StringBuilder。

@JoshuaSon 可能是这样，但我仍然看不到这个缓冲区足够大。