如何将 C++ 非托管 DLL 转换为 C#

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何将 C++ 非托管 DLL 转换为 C#

【英文标题】：How can I convert C++ unmanaged DLL to C#

【发布时间】：2019-09-17 09:24:09

【问题描述】：

我在 C++ 中有非托管 dll，它工作正常，我尝试用 C# 重新实现它，但出现以下错误：

System.ArgumentException：值不在预期范围内

at System.StubHelpers.ObjectMarshaler.ConvertToNative(Object objSrc, IntPtr pDstVariant)  
at Demo.on_session_available(Int32 session_id) in C:\\Users\\Peyma\\Source\\Repos\\FastViewerDataClient\\FastViewerDataClient\\Demo.cs:line 69

异常方法：8 转换为原生 mscorlib，版本=4.0.0.0，文化=中性，PublicKeyToken=b77a5c561934e089 System.StubHelpers.ObjectMarshaler void ConvertToNative(System.Object, IntPtr)

HResult:-2147024809

来源：mscorlib

C++代码如下：

typedef void(*func_ptr)(
int sId,
unsigned char cId,
const unsigned char* buf,
int len,
void* context);

struct configuration

  func_ptr send;
;

struct send_operation

  int session_id;
  unsigned char channel_id;
  std::string data;
;

 auto op = new send_operation();
 op->sId = sessionId;
 op->cId = channelId;
 op->data = "Some Text";

 configuration.send(
    sessionId,
    channelId,
    reinterpret_cast<const unsigned char*>(op->data.c_str()),
    op->data.length(),
    op);

然后用 C# 翻译如下：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct Configuration

    public Send send  get; set; 


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct send_operation

    public int session_id  get; set; 
    public sbyte channel_id  get; set; 
    public string data  get; set; 
;

[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
public delegate void Send(int sessionId, sbyte channelId, sbyte[] buffer, int len, object context);


 var op = new send_operation
        
            session_id = session_id,
            channel_id = 0,
            data = "This is a test message!!"
        ;

        var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(op.data);

        config.send(sessionId, 0, Array.ConvertAll(bytes, Convert.ToSByte), op.data.Length, op);

更新：

public static void on_session_available(int session_id)

    WriteOnFile($"Open session id:session_id");

    try
    
        var op = new send_operation
        
            session_id = session_id,
            channel_id = 0,
            data = "This is a test message!!"
        ;


        var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(op.data);

        config.send_data(session_id, op.channel_id, bytes, op.data.Length, op);
    
    catch (Exception e)
    
        WriteOnFile($"Error in sending data:JsonConvert.SerializeObject(e)");
        if (e.InnerException != null)
        
            WriteOnFile($"Error in inner sending data:e.InnerException.Message");
        
    

【问题讨论】：

为什么都是sbyte？ C++ 版本没有使用它们，通常它们非常罕见

那么 const unsigned char* 和 unsigned char 的最佳映射对象是什么？ @哈罗德

在 C# 中，字节通常用 byte 表示（以及字节数组、字节范围等）

Event with byte & byte[] 我得到了同样的错误，所以我想应该是方法参数有问题。那么你知道如何用 C# 编写这些 C++ 代码吗？

这是问题的最后一个参数，装箱的结构无法转换为任何类似于本机类型的东西。 “上下文”类型的参数通常在 C 接口中用于传递指向 C++ 对象的指针，因此很容易将其转换为成员函数调用。你当然没有 C++ 对象。它完全被使用有点可疑，没有任何回调的迹象，但我们看不到足够的东西。因此，在委托声明中从 object 更改为 IntPtr 并传递 IntPtr.Zero。 Kabloom 如果它确实被使用了。

【参考方案1】：

一些变化：

C++，std::string 到 unsigned char*，因为很难在 C# 中编组它。

struct send_operation

    int session_id;
    unsigned char channel_id;
    unsigned char* data;
;

C#，object context 到 IntPtr context，因为send_operation 是一个结构体，这将传递装箱对象而不是结构体数据。

public delegate void Send(int sessionId, sbyte channelId,
    sbyte[] buffer, int len, IntPtr context);

如何通过：

IntPtr ptr = IntPtr.Zero;
try

    ptr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(op));
    Marshal.StructureToPtr(op, ptr, false);
    config.send_data(session_id, op.channel_id, bytes, op.data.Length, ptr);

finally

    Marshal.FreeHGlobal(ptr);

【讨论】：

感谢您的代码，我认为应该在方法调用中将字节更改为 sbytes，对吧？我做到了，但是当会话调用应用程序崩溃时。正如我已经解释的那样，它是第三方应用程序，我不知道如何处理 send_data，只是作为黑匣子工作，它可以在 C++ 代码中正常工作，但在 C# 中被破坏

如果不能修改c++库代码，那么你也需要在c#中实现std::string，但是你知道，不幸的是标准库的实现是多种多样的......字节和sbyte是二进制相同，任你选择。

我不需要更改 C++ 库，它可以正常工作。我只是想把它翻译成C#

正如我在上一条评论中所说的那样，您还需要将std::string 翻译成C#，但是1.这取决于您链接的标准库，2.它是一个复杂的类。

感谢@shingo，但我的问题是如何翻译 std::string？

【参考方案2】：

之前让我对这类工作产生兴趣的一件事是“打包”/字对齐。

确认 send_operation 的确切大小。

在 C# 中，使用 StructLayout 属性指定结构的等效打包...

[StructLayout(LayoutKind.Sequential), Pack = 1] // for byte alignment
[StructLayout(LayoutKind.Sequential), Pack = 2] // for word (2 byte) alignment
[StructLayout(LayoutKind.Sequential), Pack = 4] // for native 32 bit (4 byte) alignment

或在必要时明确

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]

这要求每个成员都有FieldOffset 属性

[FieldOffset(0)]  // for 1st member
[FieldOffset(4)]  // 4 bytes from beginning of struct

在 C(++) 和 .Net 之间进行集成时，明确说明结构类型的这一方面总是一个好主意。