从 C# 获取非托管 C++ 函数

Posted 2023-02-22

【中文标题】从 C# 获取非托管 C++ 函数

【英文标题】：Getting at unmanaged C++ functions from C#

【发布时间】：2009-03-02 23:20:56

【问题描述】：

我有一些权威的 ANSI 标准 C 代码。这意味着虽然我有源代码，但我不能翻译成另一种语言，也不能修改调用参数，因为这些操作会使权限失效。有超过 150 种功能。

我可以进行附带更改，例如将文件名从 .C 更改为 .CPP，以便使用 Visual Studio 2009 的 C++ 编译器进行编译，我已经这样做了。也可以添加编译器指令等。如有必要，我还可以通过包装层。

另一个限制是我的公司不希望我在任何 C# 代码中使用 unsafe 关键字。

我需要从 C# 程序中获取这些函数。

典型的 C/C++ 函数如下所示： double SomeFunction(double a, double[3] vec, double[3][3] mat); 数组内容有时输入，有时输出，很少同时输入。

我首先尝试制作一个非托管 DLL（带有标记为 Extern C 的函数）。只有简单参数（int、double）的函数运行良好，但我无法确定如何编组数组。 （其实我确实找到了一些示例代码，但是复制150次是极其复杂和不合理的。）

然后我在同一个解决方案中尝试了两个项目，一个在 C++ 中，另一个在 C# 中。在 C++ 项目中，我创建了一个托管函数，它只调用了标记为非托管的原始函数。这是非常干净和简单的，同样，简单的参数也很好用。但是对于数组，我找不到如何使参数类型跨 C# 到 C++ 边界匹配：<i> Argument '2': cannot convert from 'double[]' to 'double*'</i> （如上所述，我不能使用 unsafe 来获取指针）。

当然，我想做的事情一定是可能的。 获得这些功能的最佳方法是什么？ （使用上述函数的示例代码真的很酷。）

【参考方案1】：

示例 C/C++ 实现：

extern "C" __declspec(dllexport)
double SomeFunction(double a, double vec[3], double mat[3][3]) 
  double sum = a;
  for (int ix = 0; ix < 3; ++ix) 
    sum += vec[ix];
    for (int iy = 0; iy < 3; ++iy) 
      sum += mat[ix][iy];
    
  
  return sum;

示例 C# 用法：

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) 
  double[] vec = new double[3];
  double[,] mat = new double[3, 3];
  for (int ix = 0; ix < 3; ++ix) 
    vec[ix] = ix;
    for (int iy = 0; iy < 3; ++iy) 
      mat[ix, iy] = (ix + 1) * iy;
    
  
  double sum = SomeFunction(1, vec, mat);

[System.Runtime.InteropServices.DllImport("cpptemp8.dll")]
private static extern double SomeFunction(double a, double[] vec, double[,] mat);

【讨论】：

啊，谢谢！这个问题的关键在于，在 C++ 中，数组被声明为 double[][]，而在 C# 中则被声明为 double[,]。前者虽然是合法的 C# 语法，但并不代表同一个内部组织。没有关键的洞察力，它就行不通。

【参考方案2】：

如果您无法使用 extern 和 P/Invoke 解决方案，那么包装器可能是您的最佳选择。创建一个同时使用托管和非托管代码的托管 C++ DLL。向这个 DLL 添加一个 .NET 类，它只是对 C DLL 中的函数的一个薄包装。您的 C# 代码可以调用 C++ .NET 类，该类将依次转发 C 函数。

这样您可以自己编写 .NET 和非托管代码之间的转换，而不是依赖运行时为您完成。

【参考方案3】：

使用 swig，它会为你生成 pinvoke