C#调用C/C++动态库 封送结构体,结构体数组

因为公司一直都是做C++开发的,因客户需要要提供C#版本接口,研究了一下C#,发现其强大简洁, 在跨语言调用方面封装的很彻底,提供了强大的API与之交互.这点比JNA方便多了. Java与C#都只能调用C格式导出动态库,因为C数据类型比较单一,容易映射. 两者都是在本地端提供一套与之映射的C#/java描述接口,通过底层处理这种映射关系达到调用的目的.

一. 结构体的传递

Cpp代码


#define JNAAPI extern "C" __declspec(dllexport) // C方式导出函数

typedef struct

{

int osVersion;

int majorVersion;

int minorVersion;

int buildNum;

int platFormId;

char szVersion[128];

}OSINFO;

// 1. 获取版本信息(传递结构体指针)

JNAAPI bool GetVersionPtr( OSINFO *info );

// 2.获取版本信息(传递结构体引用)

JNAAPI bool GetVersionRef(OSINFO &info);

可以通过二种方式来调用:

C#代码


// OSINFO定义

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public struct OSINFO

{

public int osVersion;

public int majorVersion;

public int minorVersion;

public int buildNum;

public int platFormId;

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)]

public string szVersion;

}

1. 方式一(传入结构体引用),在C#中,结构体是以传值方式传递,类才是以传地址方式传递,加关键字ref即可. C端传递了两种不同类型的参数,都可以通过引用来解决.

C#代码


[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionPtr")]

public static extern bool GetVersionPtr(ref OSINFO info);

public static extern bool GetVersionRef(ref OSINFO info);

2. 方式二(传入IntPtr(平台通用指针))

Cpp代码


IntPtr pv = Marshal.AllocHGlobal(148); //结构体在使用时一定要分配空间(4*sizeof(int)+128)

Marshal.WriteInt32(pv,148); //向内存块里写入数值

if (GetVersionPtr(pv)) //直接以非托管内存块地址为参数

{

Console.WriteLine("--osVersion:{0}", Marshal.ReadInt32(pv, 0));

Console.WriteLine("--Major:{0}",Marshal.ReadInt32(pv, 4)); //移动4个字节

Console.WriteLine("--BuildNum: " + Marshal.ReadInt32(pv, 12));

Console.WriteLine("--szVersion: "+Marshal.PtrToStringAnsi((IntPtr)(pv.ToInt32()+20)));

}

Marshal.FreeHGlobal(pv); //处理完记得释放内存

二.结构体数组的传递

Cpp代码


// 传递结构体指针

JNAAPI bool GetVersionArray(OSINFO *info,int nLen);

调用代码:

C#代码


/**

* C#接口,对于包含数组类型,只能传递IntPtr

*/

[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionArray")]

public static extern bool GetVersionArray(IntPtr p, int nLen);

// 源目标参数

OSINFO[] infos = new OSINFO[2];

for (int i = 0; i < infos.Length; i++)

{

infos[i] = new OSINFO();

}

IntPtr[] ptArr = new IntPtr[1];

ptArr[0] = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO)) * 2); //分配包含两个元素的数组

IntPtr pt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO)));

Marshal.Copy(ptArr, 0, pt, 1); //拷贝指针数组

GetVersionArray(pt, 2); //调用

//还原成结构体数组

for (int i = 0; i < 2; i++)

{

infos[i]=(OSINFO)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)(pt.ToInt32()+i*Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO))),typeof(OSINFO));

Console.WriteLine("OsVersion:{0} szVersion:{1}", infos[i].osVersion, infos[i].szVersion);

}

三. 复杂结构体的传递

1. 输出参数,结构体作为指针传出

Cpp代码


typedef struct

{

char name[20];

int age;

double scores[30];

}Student;

// Class中包含结构体数组类型

typedef struct

{

int number;

Student students[50];

}Class;

// 传入复杂结构体测试

JNAAPI int GetClass(Class *pClass,int len);

Cpp代码


// 接口定义

[DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetClass")]

public static extern int GetClass(IntPtr pv,int len);

// 结构体定义

// Student

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public struct Student

{

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr,SizeConst=20)]

public string name;

public int age;

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 30)]

public double[] scores;

}

// Class

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public struct Class

{

public int number;

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 50)] // 指定数组尺寸

public Student[] students; // 结构体数组定义

}

// 调用复杂结构体测试

int size = Marshal.SizeOf(typeof(Class)) * 50;

IntPtr pBuff = Marshal.AllocHGlobal(size); // 直接分配50个元素的空间,比Marshal.copy方便多了

GetClass(pBuff, 50);

Class[] pClass = new Class[50];

for (int i = 0; i < 50; i++)

{

IntPtr ptr = new IntPtr(pBuff.ToInt64() + Marshal.SizeOf(typeof(Class)) * i);

pClass[i] = (Class)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Class));

}

Marshal.FreeHGlobal(pBuff); // 释放内存

2. 输入参数, 给复杂结构体赋值后作为输入参数传入

对于比较大的结构体指针,无法直接应用结构体类型,转化成IntPtr类型, 此时需要将原生类型转化为指针,并给指针赋值

调用方法: Marshal.StructureToPtr(stu, ptr1, true)