c# - 如何调用分配输出缓冲区以在c#中返回数据的非托管c++函数？

Posted 2023-02-22

【中文标题】c# - 如何调用分配输出缓冲区以在c#中返回数据的非托管c++函数？

【英文标题】：How to call unmanaged c++ function that allocates output buffer to return data in c#?

【发布时间】：2010-02-05 07:16:56

【问题描述】：

我在编组将数据数组返回到 c# 的 c++ 函数的输出参数时遇到问题。

这里是 C++ 声明：

#define DLL_API __declspec(dllexport)

typedef TPARAMETER_DATA

    char        *parameter;
    int     size;
 PARAMETER_DATA;

int DLL_API GetParameters(PARAMETER_DATA *outputData);

该函数为 char 数组分配内存，将数据放在那里，并在“size”字段中返回分配的字节数。 这是我的 c# 声明：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct PARAMETER_DATA
        
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, ArraySubType = UnmanagedType.I1, SizeConst = 50000)]        
    public byte[] data;   // tried also SizeParamIndex = 1 instead of SizeConst

    [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]                      
    public int size;


[DllImport("thedll.dll", SetLastError = true, ExactSpelling = true)]
public extern static uint GetParameters(ref PARAMETER_DATA outputData); // tried also  'out' parameter

在 c# 中调用函数时，我得到空结构（大小=0，空数组）。我尝试将 outputData 参数与初始化为新字节 [50000] 的数据字段一起传递，但无论如何都没有返回数据。

这个 dll 中的所有其他函数（一些具有复杂的输入结构）都可以正常工作，但这是唯一分配内存以返回数据的函数。 我尝试了许多其他 C# 编组声明（使用 LPArray、LPString）但没有成功 - 总是返回空数据结构或抛出内存访问异常。 我在这里遗漏了一些简单的东西吗？

编辑：

我无法更改 c++ 代码 - 它是外部库。

【问题讨论】：

如果将data 更改为IntPtr 类型，是否会得到非空结果？

如何查看 IntPtr 变量的内容？

你可以和IntPtr.Zero比较

char *parameter; 和指向 ANSI 字符串的指针，还是指向字节数组的指针？如果是字符串，@Koert 的答案应该是解决方案。如果是字节数组，请使用 Marshal.Copy 而不是 Marshal.PtrToStringAnsi。

char* 参数是一个指向字节数组的指针（我认为，该库的文档不清楚）。 char* 声明在这里有点令人困惑。我会测试这两种方式。

【参考方案1】：

您面临的问题是返回了一个指针——不是真正的字符串或数组。编组器无法将指针转换为数组或字符串，因为长度未知。

解决方案可能是在 c# 中进行指针处理。您还应该弄清楚您是否负责释放指针，或者库会为您执行此操作。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct PARAMETER_DATA
        
    public IntPtr data;   // tried also SizeParamIndex = 1 instead of SizeConst

    [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]                      
    public int size;


[DllImport("thedll.dll", SetLastError = true, ExactSpelling = true)]
private extern static uint GetParameters(ref PARAMETER_DATA outputData);

public static uint GetParameters(out String result)

    PARAMETER_DATA outputData = new PARAMETER_DATA();
    result= Marshal.PtrToStringAnsi(outputData.data, outputData.size );
    Marshal.FreeHGlobal(outputData.data); // not sure about this

【讨论】：

真的是指针返回吗？ c++ 函数参数是 *outputData 但它是传递给函数的指针，它应该指向一个已经分配的结构（char* 有 4 个字节，int 大小有 4 个字节）。那么函数的调用在 C# 中应该是什么样子的呢？

【参考方案2】：

您对 C# 结构的封送声明与您的 C++ 结构不匹配，它们对应于此 c++ 结构

typedef TPARAMETER_DATA

    char    parameter[50000];
    int     size;
 PARAMETER_DATA;

您也许可以使用一些特殊的编组代码，但我认为更简单的方法是更改​​您在 C++ 端进行分配的方式。

我确信还有其他方法可以做到这一点，但我开始工作的一种方法是使用 SAFEARRAY。 SAFEARRAY 是标准 COM API 的一部分，最初是为与 VB 互操作而创建的（我认为）。 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms221145.aspx

SAFEARRAY 知道它的大小和数据类型，因此编组器很容易处理。我必须先锁定，然后才能用 C++ 写入它，然后在尝试编组之前解锁。

所以你的新参数结构是这样的，（我认为不需要大小，SAFEARRAY 已经知道了）

typedef TPARAMETER_DATA

    SAFEARRAY * parameter;
    int         size; // I think this is redundant.

在您的 C++ 代码中，您使用分配数组

SAFEARRAY * psa = SafeArrayCreateVector(VT_UI1, 0, 50000);
if ( ! psa)
    return E_OUTOFMEMORY;

HRESULT hr = SafeArrayLock(psa);
if (FAILED(hr))

    SafeArrayDestroy(psa);
    return hr;


CopyMemory(psa->pvData, mydataptr, 50000);
SafeArrayUnlock(psa);

PARAMETER_DATA pda = psa, 50000;

那么结构的C#声明就是

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct PARAMETER_DATA
        
    [MarshalAs(UnmanagedType.SafeArray)]        
    public byte[] data; // I used System.Array here, but I think byte[] is OK

    [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]                      
    public int size;

【讨论】：

问题是我无法更改 c++ 代码 - 它是外部库。

【参考方案3】：

这是您尝试过的事情之一吗？ LPArray 和 SizeParamIndex = 1

[StructLayout (LayoutKind.Sequential)]
public struct PARAMETER_DATA

  [MarshalAs (UnmanagedType.LPArray, ArraySubType = UnmanagedType.I1, SizeParamIndex = 1)]
  public byte [] data; 

  [MarshalAs (UnmanagedType.I4)]
  public int size;

【讨论】：

是的。没有成功。调用后 byte[] 数据完好无损。

那么没有办法向 marshaler 描述你的结构。您必须进行自定义编组，或编写一些 C++ 代码以在编组之前更改结构。

Koehrt 的解决方案非常接近您的需求。你应该从那里开始。

SizeParamIndex 只能用于参数，不能用于字段。

【参考方案4】：

供您参考，我使用 LayoutKind.Explicit 和 FieldOffset，并在我的项目中忽略 ArraySubType。 [StructLayout(LayoutKind.Explicit, CharSet = CharSet.Ansi, Size=50004)] 公共结构 PARAMETER_DATA [FieldOffset(0)] [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 50000)] 公共字节[]数据； [FieldOffset(50000)] [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] 公共整数大小；