C#调用C++系列一:简单传值

因为去实习的时候有一个小任务是C#想调用C++ opencv实现的一些处理,那我主要的想法就是将C++实现的OpenCV处理封装成dll库供C#调用,这里面还会涉及到一些托管和非托管的概念,我暂时的做法是非托管的方式,托管的方式好像是在编译C++的DLL库的时候打开托管的选项即可,这部分还不是很清楚,所以就记录下我暂时知道的一点做法。

先说下简单的调用吧,就是简单的调用C++的函数,传递一些常见的变量,不考虑将数据传回的情况。

情形一:C#调用C++封装的OpenCV加载显示图像

1、C++端:

C++端的任务是将传入的地址传给cv::imread()函数来加载图像,然后判断是否加载成功,成功就显示出来,这很简单的,就是新建一个C++的动态链接库即可。

C++端的头文件:

extern "C" __declspec(dllexport) int _stdcall load_cv_image(char* filename);

C++端的源文件:

#include "Cs_use_Cpp_ch1.h"
#include "opencv.hpp"
int load_cv_image(char *str)
{
    cv::Mat src = cv::imread(str);
    if (!src.data || src.empty())
    {
    	return 0;
    }
    cv::imshow("src", src);
    cv::waitKey(0);
    return 1;
}

然后编译生成dll文件即可。

 

2、C#端:

C#端要先加载进dll文件,然后获取dll文件中的函数,然后调用该函数;这里我简单写了一个界面,就是一个按钮,点击后会弹出文件对话框,选择一个文件获取其地址,然后传给C++封装的函数即可,代码如下:

public partial class Form1 : Form
{
    //导入dll和函数
    [DllImport("Cs_use_Cpp_ch1.dll")]
    public static extern int load_cv_image(string a);
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }
    private void load_mat_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        OpenFileDialog dialog = new OpenFileDialog();
        if (dialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            //获取文件路径
            string filename = dialog.FileName;
            //调用函数
            int result = load_cv_image(filename);
        }
    }
}

这里我发现有几个注意的地方,C++端的地址要用char*而不要用std::string,这样就对应了C#的string,然后就是在编译C#的时候要注意,C#的VS工程有个对于我而言很坑的地方在于C#的默认配置是any CPU,所以一定要记得把它改为跟C++的一样,x64要对应x64,x86对应x86,不然出错了都没反应过来是咋回事。

 

情形二:C#调用C++加载图像返回数据

这种情况的话是要用C++来加载图像然后将cv::Mat的数据传给C#。这个时候来分解下C++下的cv::Mat的数据结构,要构建一个cv::Mat的话,我们需要有一个数据指针,图像的长宽、图像步长和图像通道数,有了这几个变量就可以构建一幅图像,同样的,有这几个变量传回给C#的话,它也可以构造一幅图像了。

这种情况下有两种方式要注意的,第一种方式是将图像的数据指针通过参数传进来,然后直接对传进来的地址操作,另一种是以数据指针的方式返回,这两种方式的原理是一样的,但是实现起来有一点差别。但是不管是哪一种方式来使用都需要注意如果内存是在C++这边分配的话那一定要在堆上分配,不能在栈上分配,否则传回C#得时候内存已经被释放了,就无法完成数据传递了。

首先说将数据指针以函数返回值得形式传给指针吧。这种还比较好理解,首先像长宽、步长等参数要以引用得方式传进来,然后返回数据指针,这个是非常好理解的。我就直接上代码了,C++端是这样写的:

unsigned char* load_cv_Mat(char* filename, int &width, int &height, int &step, int channels)
{
	IplImage *ptrSrc = NULL;
	if (1 == channels)
	{
		ptrSrc = cvLoadImage(filename, CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
	}
	else
	{
		ptrSrc = cvLoadImage(filename, CV_LOAD_IMAGE_COLOR);
	}

	width = ptrSrc->width;
	height = ptrSrc->height;
	step = ptrSrc->widthStep;

	return (uchar*)ptrSrc->imageData;
}

然后C#端是这样调用的:

private void load_mat_cs_Click(object sender, EventArgs e)
{
    OpenFileDialog dialog = new OpenFileDialog();
    if (dialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
    {
        string filename = dialog.FileName;
        int width = 0;
        int height = 0;
        int step = 0;
        IntPtr dst = load_cv_Mat(filename, out width, 
            out height, out step, 3);
        Bitmap img = new Bitmap(width, height, step, 
            System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb,
            dst);
        pictureBox1.Image = img;
    }
}

这其实还是比较好理解的,接下来就来说下,数据指针如果是以指针参数的形式传进来的,这个时候C++端就写为:

int load_cv_Mat(char* filename, unsigned char* pInput, int &width, int &height, int &step, int channels)

如果是C++调用C++的话,那这样写是没有问题的,因为传进来的是一个数据指针,那就直接对传进来的地址操作,那么就直接改变了源数据,但可惜这是C#调用C++,如果C++端这么写的话,C#就不能简简单单的传IntPtr参数就好了,因为传进来之后实际上并没有改变C#原来的IntPtr,而是传进来一个中间变量,而对这个变量操作并不会直接作用于源数据。实际上,我在测试的时候,C++这边应该这样写:

int load_cv_Mat1(char* filename, unsigned char* &pInput, int &width, int &height, int &step, int channels)

区别就在于unsigned char* &pInput,加了这个符号,我的理解就是对于指针unsigned char*的引用,所以在C#端要使用的时候就要这样写:

[DllImport("Cs_use_Cpp_ch1.dll")]
public static extern int load_cv_Mat1(string path_str, 
    out IntPtr input, out int width, out int height, 
    out int step, int channels);

如果C++端不加上&的话,即使C#端加上了out也没有用。

好了,第一部分就写下这么两点吧,剩下的是后续的工作,后面再记录。

 

如果你跟我走,

就会数我的脚印;

如果我跟你走,

就会看你的背影。

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