传递结构时可以将指针编组到数组吗？

Posted 2023-02-22

【中文标题】传递结构时可以将指针编组到数组吗？

【英文标题】：Can a pointer be marshalled to an array when passing a struct?

【发布时间】：2018-12-25 05:00:47

【问题描述】：

在下面的示例中，C++ 中定义的dataArray 如果定义为数组，则可以工作，但不能作为指针（只是变成垃圾数据）。是否有另一种方法来编组 C# 数组，以便将指针作为数组读取？

C#

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)]
public struct CSharpFoo
    int alpha;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 5]
    public int[] dataArray;
    int beta;

C++

struct CPPFoo
    int alpha;
    //int* dataArray; //Doesn't work, even though initialized to an array elsewhere
    int dataArray[5];
    int beta;

通过这样的函数传递 C#

[DllImport("MyDll.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, BestFitMapping = false, ThrowOnUnmappableChar = true)]
public extern static bool InitializeDLL([MarshalAs(UnmanagedType.FunctionPtr)] ResultCallback callbackPointer);
[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.StdCall)]
public delegate void ResultCallback(CSharpFoo value);

C++

//Callback
typedef void(__stdcall * ResultCallback)(CPPFoo);
__declspec(dllexport) bool InitializeDLL(ResultCallback callback);

提前致谢！

编辑:: 因为“初始化到别处的数组”不清楚：

CPPFoo(int dummy) //Constructor
    alpha = 32;
    dataArray = new int[5];
    for (int i = 0; i < 5; i++)
        dataArray[i] = i;
    
    beta = 13;

//dataArray C++ 0,1,2,3,4
//alpha C# 32
//dataArray C# Total random garbage (dataArray[3] is 13!)
//beta C# 0

PS，CPPFoo 结构是一个来自 DLL 的复杂结构，所以我无法更改它。现在，为了让事情正常进行，我将它复制到一个更合适的数组中，比如 NonCreature0714 的答案，但这会导致所有数据都被复制 - 两次。这是我试图避免的双重副本。

另一个编辑： 虽然看起来对于包含单个数组的结构，值可以正确传递，但对于复杂的结构，垃圾会被扔进去。 我更新了代码以反映更复杂的结构！

【问题讨论】：

请定义“不起作用”。

垃圾数据。现在将编辑

int* dataArray; -- 对我们来说，这是垃圾数据。我们不知道这个指针指向什么，因为它是未初始化的。也许您认为您将其设置为一个局部变量（因此不再存在）。

在别处初始化为数组？我从一个单独的 DLL 接收它，文档将它称为指向数组的指针。

@NonCreature0714 因为它不仅仅是 1 个数组，它是一个复杂的结构，包含从 DLL 接收的数据（所以我无法更改它）

【参考方案1】：

就我对您的代码的理解而言，我在本地机器上做了几个测试。我对以下代码没有任何问题

c#端

struct Foo

    public int alpha;

    public IntPtr Data;

    public int beta;

    public void GetData(ref int[] buffer,int length)
    
        Marshal.Copy(Data,buffer,0,length);
    

类程序

    [DllImport("MyPtr.dll",EntryPoint = "InitializeDLL", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern bool InitializeDLL([MarshalAs(UnmanagedType.FunctionPtr)]ResultCallback callbackPointer);

    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.StdCall)]
    public delegate void ResultCallback(ref Foo value);

    static void CallBackMe(ref Foo value)
    
        var buffer = new int[5];
        value.GetData(ref buffer,buffer.Length);
    
    static void Main(string[] args)
    
        InitializeDLL(CallBackMe);
    

C++端

struct CPPFoo 
    int* dataArrayPtr;
    CPPFoo()
    
        dataArrayPtr = new int[5];
        for (int i = 0; i < 5; i++) 
            dataArrayPtr[i] = i;
        
    
;

typedef void(__stdcall * ResultCallback)(CPPFoo);
extern "C" __declspec(dllexport) bool InitializeDLL(ResultCallback callback)

    CPPFoo f;
    callback(f);
    return true;

代码在行动

【讨论】：

这很有趣！但它没有用。等我更新问题

@Mars，你能告诉我什么不工作吗？我有这段代码没有任何问题

我更新了代码。请使用更复​​杂的结构重试 :)

@Mars，是的，数组变成了垃圾值

@Mars，我刚刚点击了你的个人资料，希望能得到一些关于你住在哪里的信息，因为你说你在我离开时要离开办公室?原来我们都在日本

【参考方案2】：

我在 C# 方面的经验非常有限，但似乎它可以与 int dataArray[5]; 一起使用，因为代码符合 CSharpFoo 和 CPPFoo 的类型。两者的大小都是五个整数。当您将类型更改为指针时，一个是五个整数的大小，另一个是一个小于五个整数的单个指针。

很可能传递一个动态大小的数组需要一个大小，并且要获得一个指针，您可能需要使用不安全的代码做一些事情，但我不是用 C# 编写的，所以这只是一个猜测。

struct CPPFoo 
    int* dataArray = nullptr;
    int size = 0;

【讨论】：

谢谢。将其作为固定大小的数组传递并非不可能，但这意味着将数据复制两次，这不太理想

我在想你可以传递原始数组的地址，这就是我想到 C# 不安全块的原因。能否分配地址和数组的大小。然后 C++ 代码可以将其推入 vector 类型。老实说，我有点猜测。我确实认为为了所有权需要有一份副本。如果没有复制，那么必须保证 int 数组一直保留到 C++ 代码不再引用它。

一个可以考虑的选项，但目前unsafe 没有启用，我不知道客户端会允许它

会像 int[] = new int[size];

抱歉，我还没准备好就按了最后一条评论的输入。我认为 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 5] 可能是需要更改的。可以在 C# 中使用类似以下的内容吗？没有元帅会发生什么...？ public struct CSharpFoo public int[] dataArray;公共整数数据大小；

【参考方案3】：

使用向量。

#include <vector>

struct CPPFoo 
    std::vector<int> dataArray;
;

Vector 更具可读性和安全性。它只是略微增加了代码的大小，并且只比使用原始数组稍微慢一点。您也不必担心保留一个大小变量，并在每次更改时对其进行更新。