詳解C#調用C++DLL傳遞結構體數組的解決辦法

這篇文章主要介紹了C#調用C++DLL傳遞結構體數組的終極解決方案的相關資料,需要的朋友可以參考下

C#調用C++DLL傳遞結構體數組的終極解決方案

在項目開發時，要調用C++封裝的DLL，普通的類型C#上一般都對應，只要用DllImport傳入從DLL中引入函數就可以了。但是當傳遞的是結構體、結構體數組或者結構體指標的時候，就會發現C#上沒有類型可以對應。這時怎麼辦，第一反應是C#也定義結構體，然後當成參數傳弟。然而，當我們定義完一個結構體後想傳遞參數進去時，會拋異常，或者是傳入了結構體，但是傳回值卻不是我們想要的，經過調試跟蹤後發現，那些值壓根沒有改變過，代碼如下。

[DllImport("workStation.dll")]     private static extern bool fetchInfos(Info[] infos);     public struct Info     {       public int OrderNO;        public byte[] UniqueCode;        public float CpuPercent;               };     private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e)     {       try       {       Info[] infos=new Info[128];         if (fetchInfos(infos))         {           MessageBox.Show("Fail");         }       else       {           string message = "";           foreach (Info info in infos)           {             message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}",                        info.OrderNO,                        Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode),                        info.CpuPercent                        );           }           MessageBox.Show(message);       }       }       catch (System.Exception ex)       {         MessageBox.Show(ex.Message);       }     }

後來，經過尋找資料，有文提到對於C#是屬於託管記憶體，現在要傳遞結構體數組，是屬性非託管記憶體，必須要用Marsh指定空間，然後再傳遞。於是將結構體變更如下。

StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)]    public struct Info    {      public int OrderNO;       [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)]      public byte[] UniqueCode;       public float CpuPercent;              };

但是經過這樣的改進後，運行結果依然不理想，值要麼出錯，要麼沒有被改變。這究竟是什麼原因？不斷的搜資料，終於看到了一篇，裡面提到結構體的傳遞，有的可以如上面所做，但有的卻不行，特別是當參數在C++中是結構體指標或者結構體數組指標時，在C#調用的地方也要用指標來對應，後面改進出如下代碼。

[DllImport("workStation.dll")]   private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr);   [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)]   public struct Info   {     public int OrderNO;      [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)]     public byte[] UniqueCode;      public float CpuPercent;    };   private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e)   {     try     {       int workStationCount = 128;       int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info));       IntPtr infosIntptr = Marshal.AllocHGlobal(size * workStationCount);       Info[] infos = new Info[workStationCount];       if (fetchInfos(infosIntptr))       {         MessageBox.Show("Fail");         return;       }       for (int inkIndex = 0; inkIndex < workStationCount; inkIndex++)       {         IntPtr ptr = (IntPtr)((UInt32)infosIntptr + inkIndex * size);         infos[inkIndex] = (Info)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Info));       }        Marshal.FreeHGlobal(infosIntptr);        string message = "";       foreach (Info info in infos)       {         message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}",                     info.OrderNO,                     Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode),                     info.CpuPercent                     );       }       MessageBox.Show(message);      }     catch (System.Exception ex)     {       MessageBox.Show(ex.Message);     }   }

要注意的是，這時介面已經改成IntPtr了。通過以上方式，終於把結構體數組給傳進去了。不過，這裡要注意一點，不同的編譯器對結構體的大小會不一定，比如上面的結構體

在BCB中如果沒有位元組對齊的話，有時會比一般的結構體大小多出2兩個位元組。因為BCB預設的是2位元組排序，而VC是預設1 個位元組排序。要解決該問題，要麼在BCB的結構體中增加位元組對齊，要麼在C#中多開兩個位元組（如果有多的話）。位元組對齊代碼如下。

#pragma pack(push,1)   struct Info {   int OrderNO;          char UniqueCode[32];    float CpuPercent; }; #pragma pack(pop)

用Marsh.AllocHGlobal為結構體指標開闢記憶體空間，目的就是轉變化非託管記憶體，那麼如果不用Marsh.AllocHGlobal，還有沒有其他的方式呢？

其實，不論C++中的是指標還是數組，最終在記憶體中還是一個一個位元組儲存的，也就是說，最終是以一維的位元組數組形式展現的，所以我們如果開一個等大小的一維數組，那是否就可以了呢？答案是可以的，下面給出了實現。

[DllImport("workStation.dll")]     private static extern bool fetchInfos(IntPtr infosIntPtr);     [DllImport("workStation.dll")]     private static extern bool fetchInfos(byte[] infos);     [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)]     public struct Info     {       public int OrderNO;        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 32)]       public byte[] UniqueCode;        public float CpuPercent;      };         private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e)     {       try       {         int count = 128;         int size = Marshal.SizeOf(typeof(Info));         byte[] inkInfosBytes = new byte[count * size];                 if (fetchInfos(inkInfosBytes))         {           MessageBox.Show("Fail");           return;         }         Info[] infos = new Info[count];         for (int inkIndex = 0; inkIndex < count; inkIndex++)         {           byte[] inkInfoBytes = new byte[size];           Array.Copy(inkInfosBytes, inkIndex * size, inkInfoBytes, 0, size);           infos[inkIndex] = (Info)bytesToStruct(inkInfoBytes, typeof(Info));         }          string message = "";         foreach (Info info in infos)         {           message += string.Format("OrderNO={0}\r\nUniqueCode={1}\r\nCpu={2}",                       info.OrderNO,                       Encoding.UTF8.GetString(info.UniqueCode),                       info.CpuPercent                       );         }         MessageBox.Show(message);        }       catch (System.Exception ex)       {         MessageBox.Show(ex.Message);       }     }      #region bytesToStruct     /// <summary>     /// Byte array to struct or classs.     /// </summary>     /// <param name=”bytes”>Byte array</param>     /// <param name=”type”>Struct type or class type.     /// Egg:class Human{...};     /// Human human=new Human();     /// Type type=human.GetType();</param>     /// <returns>Destination struct or class.</returns>     public static object bytesToStruct(byte[] bytes, Type type)     {        int size = Marshal.SizeOf(type);//Get size of the struct or class.            if (bytes.Length < size)       {         return null;       }       IntPtr structPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);//Allocate memory space of the struct or class.        Marshal.Copy(bytes, 0, structPtr, size);//Copy byte array to the memory space.       object obj = Marshal.PtrToStructure(structPtr, type);//Convert memory space to destination struct or class.            Marshal.FreeHGlobal(structPtr);//Release memory space.         return obj;     }     #endregion

對於實在想不到要怎麼傳資料的時候，可以考慮byte數組來傳(即便是整型也可以，只要是開闢4位元組(在32位下))，只要開的長度對應的上，在拿到資料後，要按類型規則轉換成所要的資料，一般都能達到目的。