从 C++ 到 C# 的数组

Posted 2023-03-30

【中文标题】从 C++ 到 C# 的数组

【英文标题】：Array from C++ to C#

【发布时间】：2016-03-25 16:41:10

【问题描述】：

我试图将一个双数组（它实际上是一个 std::vector，但在传输时转换）从一个 c++ dll 传递到一个 c# 脚本（统一）。 使用此处列出的方法https://***.com/a/31418775。

我可以成功地在我的控制台上统一打印数组的大小，但是我无法使用“CoTaskMemAlloc”为数组分配内存，因为我使用的是 Xcode 并且它似乎没有 COM。

对于更多背景知识，此数组是 GUI 控件的一部分，c++ 创建它，并且用户使用 c# GUI 进行编辑 - 因此计划是能够在数组被编辑后将其传递回 c++ .

C++ code
extern "C" ABA_API void getArray(long* len, double **data)
    *len = delArray.size();
    auto size = (*len)*sizeof(double);
    *data = static_cast<double*>(CoTaskMemAlloc(size));
    memcpy(*data, delArray.data(), size);


C# code 
[DllImport("AudioPluginSpecDelay")]
private static extern void getArray (out int length,[MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex = 2)] out double[] array);

int theSize;
double[] theArray;
getArray(out theSize, out theArray);

如果我省略了有关数组的代码，int 就可以通过。所以我相信这个方法是正确的，它只是解决了 CoTaskMemAlloc 的不足。

【问题讨论】：

你是说你不确定在 c++ 端，或者在 c# 端做什么？问题出在哪里？

嘿，问题出在为数组分配内存的 CoTaskMemAlloc 上（它必须是 CoTaskMemAlloc，我尝试了其他内存分配但它没有工作）。它在mac上不存在！正如 yms 在下面指出的那样，GLib 应该是 mac 的替代品。我对其他不使用 GLib 的方法持开放态度 :)

你也可以在 C# 端做所有的内存管理:)

嗨@k9256 - 我想问你一些事情。只是 FWIW，你到底想做什么？仅供参考：在 Unity 中非常常见的是：经验丰富的程序员（比如你自己）在玩 Unity，“不小心”走上了尝试做某事的道路，却没有意识到有一种非常简单的方法可以实现 说Unity 环境中的事情。就像好奇一样，您实际上想做什么？干杯

嘿乔，我目前正在使用统一原生音频 SDK 制作频谱延迟音频插件。 c++/c# 之间的数组是延迟时间数组，因此用户可以使用 GUI 为 FFT（在 C++ 中）的每个 bin 选择不同的时间。这是我第一次使用 SDK，而且我还没有经常使用 C++。因此，同时学习两者的最佳实践是一项挑战！

【参考方案1】：

您应该能够在 XCode 中使用 malloc 分配内存，并在 C# 中使用 Marshal.FreeCoTaskMem 释放它。但是，为了能够释放它，您需要拥有 IntPtr：

C++ 代码

extern "C" ABA_API void getArray(long* len, double **data)

    *len = delArray.size();
    auto size = (*len)*sizeof(double);
    *data = static_cast<double*>(malloc(size));
    memcpy(*data, delArray.data(), size);

C#代码

[DllImport("AudioPluginSpecDelay")]
private static extern void getArray(out int length, out IntPtr array);

int theSize;
IntPtr theArrayPtr;
double[] theArray;

getArray(out theSize, out theArrayPtr);
Marshal.Copy(theArrayPtr, theArray, 0, theSize);
Marshal.FreeCoTaskMem(theArrayPtr);

// theArray is a valid managed object while the native array is already freed

编辑

从Memory Management 我了解到Marshal.FreeCoTaskMem 最有可能使用free() 实现，因此合适的分配器将是malloc()。

有两种方法可以确定：

在 CLI 中使用 Marshal.AllocCoTaskMem 分配内存，将其传递给本机进行填充，然后在 CLI 中再次使用 Marshal.FreeCoTaskMem 释放它。 保持原样（本机使用malloc() 分配内存），但不要在 CLI 中释放内存。相反，使用另一个本机函数，如 freeArray(double **data)，并在 CLI 完成使用它后为您提供 free() 数组。

【讨论】：

这绝对是完美的，我太沉迷于完美地遵循另一种方法来考虑这样做！谢谢。

@k9256 我不确定这是否正确...您将使用一个函数进行分配并使用不同的（可能不相关的）函数进行取消分配。至少尝试确保您的代码没有泄漏内存，即使它看起来像“它可以工作”

刚刚检查过，当我使用自己制作的 GUI 时，Unity 的内存使用量确实会上升。我尝试在 C++ 中添加 free(*data)，但这会导致崩溃。您对在哪里寻找阻止内存泄漏的建议有什么建议吗？

我现在不确定内存泄漏，Unity 似乎在没有我的插件存在的情况下自行爬升。 Marshal.FreeCoTaskMem(arrayPtr) 不会释放 C++ 分配的内存吗？我知道我应该在 C++ 中使用 CoTaskMemAlloc，但我并不完全清楚区别

由于第一种方法是在 CLI 中释放内存，因此“正确”编程 - 我理解为 new 和 delete - 将不起作用，因为它们包含额外的逻辑CLI 不知道。因此，解决方案必须仅限于普通内存分配。随时发布提出不同方法的答案。

【参考方案2】：

我不是 Unity 方面的专家，但似乎 Unity relies on Mono for it's C# scripting support。看看这个文档页面：

Memory Management in Mono

我们可以从那里假设您需要在 C++ 端使用平台相关的代码，您需要在 Windows 中使用 CoTaskMemAlloc/CoTaskMemFree，在 Unix 中使用 GLib 内存函数 g_malloc() 和 g_free()（如 ios， android 等）。

如果您可以控制所有代码（C++ 和 C#），实现此功能的最简单方法是在 C# 脚本中执行所有内存分配/解除分配。

示例代码（未经测试）：

//C++ code

extern "C" ABA_API long getArrayLength()
    return delArray.size();


extern "C" ABA_API void getArray(long len, double *data)
    if (delArray.size() <= len)
        memcpy(data, delArray.data(), delArray.size());


// C# code
[DllImport("AudioPluginSpecDelay")]
private static extern int getArrayLength(); 

[DllImport("AudioPluginSpecDelay")]
private static extern void getArray(int length,[MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex = 0)] double[] array);

int theSize = getArrayLength();
double[] theArray = new double[theSize];
getArray(theSize, theArray);

【讨论】：

嘿，感谢您的文档链接，我现在正在尝试获取 GLib。我对 C++ 不是很有信心，所以我希望我不必这样做，但这似乎是不可避免的！