【飛秋】關於結構體和結構體指標的P-INVOKE

這篇講關於結構體和結構體指標的P-INVOKE，關鍵有4個P-INVOKE類型，結構體作為輸入輸出參數。結構體指標作為輸入輸出參數。還有結構體內的成員類型分為：數組，指標，指標數組，結構體，結構體指標，結構體數組，結構體指標數組。當然還有類繼承（這裡只介紹了單繼承）。
其中有一個比較費解的是結構體作為傳回值的P-INVOKE的奇怪現象，下一篇結合反組譯碼講解。

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第一：C++結構體和C#結構體對應關係，看下面。這裡提到一點C# 聲明結構體中的成員是數組的必須像下面那樣聲明：使用[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = N)]

 

C++代碼不多，全部貼到這裡：

1 struct Base
2 {
3 int BaseInt;
4 };
5
6  struct Test : Base
7 {
8 int TestIntArray[2];
9 //
10   int * TestIntPointer;
11 int * TestIntPointerArray[2];
12 //
13   Base TestBase;
14 Base * TestBasePoint;
15 Base TestBaseArray[2];
16 Base * TestBasePointerArray[2];
17 };

 

再來看C#的結構體聲明：

1 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
2 public struct Base
3 {
4 public int BaseInt;
5 }
6
7 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
8 public struct Test
9 {
10 public Base _base;//把繼承的基類放在第一個元素的位置。
11 //
12   [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2)]
13 public int[] TestIntArray;
14 //
15   public IntPtr TestIntPointer;
16 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2)]
17 public IntPtr[] TestIntPointerArray;
18 //
19   public Base TestBase;
20 public IntPtr TestBasePoint;
21 //
22   [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2)]
23 public Base[] TestBaseArray;
24 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2)]
25 public IntPtr[] TestBasePointerArray;
26 }
27 

 

第二。C++匯出函數和C# P-INVOKE函數的對應。
C++:

1 static Test _test;
2 void SetTest(Test test)
3 {
4 _test = test;
5 PrintTest();
6 }
7
8 void SetTestPointer(Test * lptest)
9 {
10 _test = * lptest;
11 PrintTest();
12 }
13
14 Test GetTest()
15 {
16 return _test;
17 }
18
19 Test * GetTestPointer()
20 {
21 return &_test;
22 }

 

C#:   注意結構體作為傳回值的P-INVOKE聲明是不是很奇怪。不過運行很正常。下一篇結合反組譯碼說。

 

1 [DllImport("TestDll")]
2 public static extern void SetTest(Test test);
3
4 [DllImport("TestDll")]
5 public static extern void SetTestPointer(IntPtr lptest);
6
7 [DllImport("TestDll")]
8 public static extern void GetTest(IntPtr lptest); //注意聲明。
9
10 [DllImport("TestDll")]
11 public static extern IntPtr GetTestPointer();

 

第三：看下C#如何調用，這裡用到了Marshal.AllocHGlobal 方法，和Alloc功能基本一樣，會造成記憶體泄露，使用完了記住使用Marshal.FreeHGlobal函數釋放申請的記憶體。

 

1 private Test _test = new Test();
2
3 public void Run()
4 {
5 InitTest();
6 //#########################
7 SetTest(_test);
8 Console.WriteLine("-------------------------------------------------------------/n");
9 //#########################
10 _test._base.BaseInt = 9999;
11 //Marshal.AllocHGlobal 和WIN32 API, Alloc功能基本一樣，
12 //這個方法不要多用，可能造成記憶體泄露。
13 //記住使用Marshal.FreeHGlobal函數釋放申請的記憶體
14 IntPtr p = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(Test)));
15 Marshal.StructureToPtr(_test,p,false);
16 SetTestPointer(p);
17 Console.WriteLine("-------------------------------------------------------------/n");
18 //#########################
19 IntPtr pp = GetTestPointer();
20 Test temp = (Test)Marshal.PtrToStructure(pp, typeof(Test));
21 PrintTest(temp);
22 Console.WriteLine("-------------------------------------------------------------/n");
23
24 //#########################
25 IntPtr pp2 = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(Test)));
26 GetTest(pp2);
27 Test temp2 = (Test)Marshal.PtrToStructure(pp2, typeof(Test));
28 PrintTest(temp2);
29
30 }

 

總結一下：Marshal.StructureToPtr從託管類複製資料到未託管的記憶體中，Marshal.PtrToStructure恰好相反。Marshal.AllocHGlobal申請非託管記憶體，Marshal.FreeHGlobal函數釋放非託管記憶體。使用 Marshal.Read系列讀寫指標，使用Marshal.ReadIntPtr來讀寫二級指標。

 

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