将字符串数组作为缓冲区传递给 C++ 到 C#

Posted 2023-02-22

【中文标题】将字符串数组作为缓冲区传递给 C++ 到 C#

【英文标题】：Pass array of string as a buffer to C++ to C#

【发布时间】：2014-07-18 11:27:47

【问题描述】：

我有一些非托管 C++ 动态库和 C# GUI 应用程序，正在使用它。我需要将已知大小的字符串数组传递给填充它的 C++ 库。还有最大字符串长度值：

// C++ part
#define MAX_SOME_STRING_LEN 250;

MYDLL_API uint8_t __stdcall  getSomeStrings(wchar_t** strings, uint64_t count) 
    /// populate strings, not more characters then MAX_SOME_STRING_LEN for each string
    return 0;


// C# part
[DllImport("biosec_lib.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
    static extern Byte getSomeStrings(string[] providers, UInt64 size);

我想避免在 C++ 库端进行数组内存管理。我通过其他库 API 调用获得了理想的字符串数组大小。然后在C#端分配合适的数组，调用这个API方法，传递合适的数组。

这是一种好方法吗？有没有更好的方法？在将数组中的每个字符串传递给 API 方法之前，我可以为其保留 MAX_SOME_STRING_LEN 大小吗？

【问题讨论】：

问题不在于数组，C#代码已经分配了它。问题是数组elements。你是如何创造它们的？他们需要被释放吗？如果要使用 C# 程序分配的内存，则需要使用 StringBuilder[]，并使用具有足够容量的 StringBuilder 对象进行初始化。这是有风险的，当您的 wcscpy() 调用溢出缓冲区时，容量太低会导致堆损坏。

@HansPassant 是的，我想分配它们并稍后在 C# 端发布。你提到过，我知道溢出的问题。我应该小心它，并为此提供了缓冲区大小。

没有。 count 参数表示 strings 数组的长度。调用者无法指定每个字符串缓冲区的长度。编写此代码的唯一真正安全的方法是让 C++ 代码分配字符串。这确实需要您处理内存管理，调用者必须再次释放字符串。 pinvoke marshaller 会假设你使用了 CoTaskMemAlloc()，如果你没有使用 kaboom。

【参考方案1】：

这是一种不同的方法。您应该分配一种“非托管”缓冲区，传递给 DLL，然后转换结果并释放缓冲区。这与 C 中的方式完全相同，但从托管环境中调用。

您的 DLL 的签名将类似于：

[DllImport("biosec_lib.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
static extern Byte getSomeStrings(IntPtr buffer, UInt64 size);

要从 C# 调用它，您应该这样做：

        IntPtr unmanagedBuffer = Marshal.AllocHGlobal(100);
        // Your Unmanaged Call
        getSomeStrings(unmanagedBbuffer, 100);
        string yourString = Marshal.PtrToStringUni(unmanagedBuffer);
        Marshal.FreeHGlobal(unmanagedBuffer);

如果您不想在应用中出现内存泄漏，请不要忘记调用 FreeHGlobal。在“try/finally”子句中保护这一点很有趣。

【讨论】：

在这种情况下是否可以使用一些 RAII 类包装器进行内存管理？这种方法是否适合为每个字符串传递缓冲区数组，而不是单个缓冲区？

在 C/C++ 中，以空字符结尾的字符串是字符数组。这就是字符串的处理方式（有不同的方法，但这很流行）。由于在使用 DLL 时，您需要确定 DLL 对内存的期望，因此最安全的方法是发送缓冲区。

这就像使用非托管 DLL 时的“规则”。甚至 Windows API 也是这样工作的。如果 DLL 需要返回一些东西，你需要预先分配缓冲区来接收这个东西。甚至结构也是这样工作的。

【参考方案2】：

如果你想在托管端使用 IntPtr，你可以这样使用：

[DllImport("biosec_lib.dll", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
static extern Byte getSomeStrings([In][Out] [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst = 1)] String[] providers, UInt64 count);

【讨论】：

SizeConst = 1 是否意味着我知道编译时的数组大小？正如我在问题中提到的，我在运行时调用 API 方法中得到了这个大小。编译时的已知大小 - 最大字符串长度。不是字符串大小的数组。

是的，你是对的，如果你使用 SizeConst 参数，你必须知道编译时的数组大小。我猜最好的方法是使用 IntPtr。

不幸的是，我只知道运行时的数组大小。库调用告诉我它需要多大的数组。

我从事编组工作，我们也许可以进行现场会议。 [e-mail]，我们可以修复它。

谢谢，希望我们不需要。似乎 StringBuilder 数组使用适合我的问题。如果没有其他人这样做，我会更新问题或写下我的答案，完成后。