C#调用C++Dll封装时遇到的一系列问题

在合作开发时，C#时常需要调用C++DLL，当传递参数时时常遇到问题，尤其是传递和返回字符串是，现总结一下，分享给大家：

VC++中主要字符串类型为：LPSTR,LPCSTR, LPCTSTR, string, CString, LPCWSTR, LPWSTR等
但转为C#类型却不完全相同。

主要有如下几种转换：

将string转为IntPtr：IntPtr System.Runtime.InteropServices.Marshal.StringToCoTaskMemAuto(string)

将IntPtr转为string：string System.Runtime.InteropServices.MarshalPtrToStringAuto(IntPtr)

 

类型对照：

BSTR ---------  StringBuilder

LPCTSTR --------- StringBuilder

LPCWSTR ---------  IntPtr

handle---------IntPtr

hwnd-----------IntPtr

char *----------string

int * -----------ref int

int &-----------ref int

void *----------IntPtr

unsigned char *-----ref byte

Struct需要在C#里重新定义一个Struct

CallBack回调函数需要封装在一个委托里，delegate static extern int FunCallBack(string str);

注意在每个函数的前面加上public static extern +返回的数据类型,如果不加public ,函数默认为私有函数，调用就会出错。

在C#调用C++ DLL封装库时会出现两个问题：

1． 数据类型转换问题 
2． 指针或地址参数传送问题

    首先是数据类型转换问题。因为C#是.NET语言，利用的是.NET的基本数据类型，所以实际上是将C++的数据类型与.NET的基本数据类型进行对应。

    例如C++的原有函数是：

int __stdcall FunctionName(unsigned char param1, unsigned short param2)

    其中的参数数据类型在C#中，必须转为对应的数据类型。如：

[DllImport(“ COM DLL path/file ”)] 
extern static int FunctionName(byte param1, ushort param2)

    因为调用的是__stdcall函数，所以使用了P/Invoke的调用方法。其中的方法FunctionName必须声明为静态外部函数，即加上extern static声明头。我们可以看到，在调用的过程中，unsigned char变为了byte，unsigned short变为了ushort。变换后，参数的数据类型不变，只是声明方式必须改为.NET语言的规范。

    我们可以通过下表来进行这种转换：

Win32 Types 
CLR Type

char, INT8, SBYTE, CHAR 
System.SByte

short, short int, INT16, SHORT 
System.Int16

int, long, long int, INT32, LONG32, BOOL , INT 
System.Int32

__int64, INT64, LONGLONG 
System.Int64

unsigned char, UINT8, UCHAR , BYTE 
System.Byte

unsigned short, UINT16, USHORT, WORD, ATOM, WCHAR , __wchar_t 
System.UInt16

unsigned, unsigned int, UINT32, ULONG32, DWORD32, ULONG, DWORD, UINT 
System.UInt32

unsigned __int64, UINT64, DWORDLONG, ULONGLONG 
System.UInt64

float, FLOAT 
System.Single

double, long double, DOUBLE 
System.Double

    之后再将CLR的数据类型表示方式转换为C#的表示方式。这样一来，函数的参数类型问题就可以解决了。

    现在，我们再来考虑下一个问题，如果要调用的函数参数是指针或是地址变量，怎么办？

    对于这种情况可以使用C#提供的非安全代码来进行解决，但是，毕竟是非托管代码，垃圾资源处理不好的话对应用程序是很不利的。所以还是使用C#提供的ref以及out修饰字比较好。

    同上面一样，我们也举一个例子：

int __stdcall FunctionName(unsigned char &param1, unsigned char *param2)

    在C#中对其进行调用的方法是：

[DllImport(“ file ”)] 
extern static int FunctionName(ref byte param1, ref byte param2)

    看到这，可能有人会问，&是取地址，*是传送指针，为何都只用ref就可以了呢？一种可能的解释是ref是一个具有重载特性的修饰符，会自动识别是取地址还是传送指针。

    在实际的情况中，我们利用参数传递地址更多还是用在传送数组首地址上。 
如：byte[] param1 = new param1(6);

    在这里我们声明了一个数组，现在要将其的首地址传送过去，只要将param1数组的第一个元素用ref修饰。具体如下：

[DllImport(“ file ”)] 
extern static int FunctionName(ref byte param1[1], ref byte param2) 
  
文章出处：DIY部落(http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppjs/200886/134816.html)

 

 

C# 中调用DLL

 

为了能用上原来的C++代码，只好研究下从C# 中调用DLL
首先必须要有一个声明，使用的是DllImport关键字： 
包含DllImport所在的名字空间 
using System.Runtime.InteropServices; 
public class XXXX{

[DllImport(“MyDLL.dll")] 
public static extern int mySum (int a,int b); 
}

[DllImport(“MyDLL.dll")] 
public static extern int mySum (int a,int b); 
代码中DllImport关键字作用是告诉编译器入口点在哪里，并将打包函数捆绑在这个类中 
在调用的时候 
在类中的时候 直接　  mySum(a,b);就可以了 
在其他类中调用: XXXX. mySum(a,b); 
 
[DllImport(“MyDLL.dll”)]在申明的时候还可以添加几个属性 
[DllImport(“MyDLL.dll", EntryPoint=" mySum ",CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall) 
] 
EntryPoint: 指定要调用的 DLL 入口点。默认入口点名称是托管方法的名称 。 
CharSet: 控制名称重整和封送 String 参数的方式 (默认是UNICODE) 
CallingConvention指示入口点的函数调用约定(默认WINAPI)(上次报告讲过的） 
SetLastError 指示被调用方在从属性化方法返回之前是否调用 SetLastError Win32 API 函数 (C#中默认false )

int 类型 
[DllImport(“MyDLL.dll")] 
//返回个int 类型 
public static extern int mySum (int a1,int b1); 
//DLL中申明 
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(int a2,int b2) 
{ 
//a2 b2不能改变a1 b1
//a2=..
//b2=...
 return a+b; 
}

//参数传递int 类型 
public static extern int mySum (ref int a1,ref int b1); 
//DLL中申明 
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(int *a2,int *b2) 
{ 
//可以改变 a1, b1
*a2=...
*b2=...
 return a+b; 
} 


DLL 需传入char *类型 
[DllImport(“MyDLL.dll")] 
//传入值 
public static extern int mySum (string  astr1,string bstr1); 
//DLL中申明 
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(char * astr2,char * bstr2) 
{ 
//改变astr2 bstr 2  ，astr1 bstr1不会被改变
 return a+b; 
}

DLL 需传出char *类型 
[DllImport(“MyDLL.dll")] 
// 传出值
public static extern int mySum (StringBuilder abuf, StringBuilder bbuf ); 
//DLL中申明 
extern “C” __declspec(dllexport)  int WINAPI mySum(char * astr,char * bstr) 
{ 
//传出char *　改变astr　bstr -->abuf, bbuf可以被改变
 return a+b; 
} 
 
DLL 回调函数 

BOOL EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARAM lParam) 



using System; 
using System.Runtime.InteropServices; 
public delegate bool CallBack(int hwnd, int lParam); //定义委托函数类型 
public class EnumReportApp 
{ 
[DllImport("user32")] 
public static extern int EnumWindows(CallBack x, int y); 
public static void Main() { 
CallBack myCallBack = new CallBack(EnumReportApp.Report); EnumWindows(myCallBack, 0); 
} 
public static bool Report(int hwnd, int lParam) 
{ 
Console.Write("Window handle is "); 
Console.WriteLine(hwnd); return true; 
} 
} 
 

DLL  传递结构  
BOOL PtInRect(const RECT *lprc, POINT pt); 

using System.Runtime.InteropServices; 
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)] 
public struct Point {
 public int x; 
public int y;
 } 
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)] 
 public struct Rect 
 { 
[FieldOffset(0)] public int left; 
[FieldOffset(4)] public int top;
[FieldOffset(8)] public int right; 
[FieldOffset(12)] public int bottom;
 } 
Class XXXX { 
 [DllImport("User32.dll")] 
public static extern bool PtInRect(ref  Rect r, Point p); 
 }

DLL 回调函数，传递结构 想看的msdn里面都有专题介绍，看的我都是晕晕的:)

其他参考请搜索:

在C#程序设计中使用Win32类库
C#中调用C++托管Dll
如何在C#中加载自己编写的动态链接库

相关文章：Creating a P/Invoke Library

能用上DLL以后感觉还是很好的，原来的C++代码只要修改编译通过就可以了，
高兴没多久，发现.net2005居然可以用VB，VC开发智能设备项目，可以创建MFC智能设备项目
晕晕，难道可以直接用MFC来开发smartphone的程序了，赶紧看看，，，

 

 

 

Visual C++ 使用 __declspec(dllexport) 从 DLL 导出 (到C#)

由于各种的原因， 如何把unmanaged 的 c++ DLL 转换成 managed C# 是一个问题。

方法有3个.

Ø 使用.def文件

Ø 可以不用.def文件, 使用__declspec(dllexport)关键字, 特别是针对Visual C++编译器的时候

Ø 直接用MC++写

什么时候用.def文件?

.def的意思是module-definition， 这个纯文本的文件定义了模块的信息。 对于编译器来说， 一个方法在编译之后的DLL文件里， 存在的形式名字可能不是作者当时起的那个，例如好好的函数名字function() 变成了?function2@@YAXXZ; 可以用undname查看这个被编译器修饰掉的名字, 原型是"void __cdecl function2(void)". 大概使用的时候就会遇到类似”链接错误，未决的外部符号…” 的错误.

.def文件主要的作用, 就是”标注” 出这个函数原来的样子, 这样编译器在编译的时候, 规则上就会以C编译器的规则来处理, 修饰被去掉了, 另外同时可以把导出函数的序号值手动的改高一点; 还有一个优点(也是缺点) 就是可以用NONAME来修饰函数, 这样导出函数的序号值就变成了1~N, 即第N个函数. 所以调用GetProcAddress() 的时候, 可以直接用定义的序号值, 而不用写函数的名字(但是名字就完全不可用了), 更好的是, 导出函数的这个DLL会变得比较小, 当然, MSDN强调了一点: 仅你可以并有权更改这个.def文件内容的时候, 你才可以用这个办法.

那么， 什么时候考虑用.def文件呢? 因为编译器不同, 而产生的修饰名不同的话, 这个文件就是必须的.

注意如果文件没有导出函数的话， 这个文件可能降低运行效率。

.def文件的格式

LIBRARY FileNameWithoutExtension

EXPORTS

Function1 @1

Function3 @2

Function2 @3 NONAME

启用 Enable it: Property pages-> Configuration Properties->C/C++ -> Linker -> input -> Module Definition File

那不用.def呢? __declspec(dllexport)的作用

这个东西, 可以给函数用, 也可以给类用. 声明大概这样子:

1 __declspec(dllexport) int __stdcall GetMid(vector<type> ve);
2 class __declspec(dllexport) TestClass{
3 public :
4 TestClass();
5 }

这牵扯到了一个东西就是__stdcall和__cdecl (还有__fastcall, 不过很少用), 其中__cdecl一般是C或者C++的缺省调用规范, 但是最大的一个区别就是__stdcall在返回前自身清除堆栈, 而__cdecl是调用方来做这个事情(可参考COM中的某些机制), 另一个区别就是__stdcall对于可变参数的函数, 玩不转.

反正今时今日, 大家都在用__stdcall, 所以这么写也没什么问题, 但不是没有. VB里调用标记着__cdecl的方法, 可能会得到一个异常Bad DLL Calling Convention. 解决方法也很简单:

原来的函数

1 long _cdecl PassStr(LPSTR pStr)
2 {       return 1;      }

新的函数

1 long _stdcall PassStrStdCall(LPSTR pStr)
2 {       return PassStr(pStr);      }

问题是, 如果这个函数原型, 参数是可变的, 那又怎么弄呢?

调用的时候， C#都是这么写的：

1 [DllImport("", EntryPoint = @" ?GetMid@@YAXXZ", CharSet = CharSet.Auto)]
2 private static extern void GetMid(...);

这个入口点名字还真别扭， 看来去掉这个修饰还是蛮需要的， 除了用.def文件, 另一个办法就是用 extern “C”.

Extern “C”

一句话总结：这个东西可以去掉修饰名。在不用.def文件的前提下, 这个可以保证你的函数function() 还是这个名字.

但是，这个东西对类不太起作用！

这个东西是这么用的： 放到函数声明的最前面。 就类似这样 extern “C” void __declspec(dllexport) function(void);

对于类， 一般的做法是， 把它的内部方法（特别是实例方法，或变量），wrap出一个方法来。 见下面的实例.

还要做什么？

当一个DLL被初始化的时候， 它需要一个入口点， 一般对于非MFC DLL来说， 这样写就行了：

01 BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,
02                       DWORD ul_reason_for_call,
03                       LPVOID lpReserved
04                       )
05 {
06     switch( ul_reason_for_call )
07     {
08     case DLL_PROCESS_ATTACH:
09     case DLL_THREAD_ATTACH:
10     case DLL_THREAD_DETACH:
11     case DLL_PROCESS_DETACH:
12         break;
13     }
14     return TRUE;
15 }

要注意的是这个入口点的名字必须是DllMain， 如果不是需要修改linker的/entry 选项. 否则对于C的话可能会初始化失败.

************************************************************************

开始用导出函数 PInvoke

为了好看一点， 先约定一下：

1 #define EXT_C extern "C"
2 #define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
3 #define EXT_C_DLLEXPORT EXT_C DLLEXPORT
4 #define CALLBACK    __stdcall
5 #define WINAPI      __stdcall
6 #define APIENTRY    WINAPI

1. 普通的函数

1 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Function();
2
3 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = " Function")]
4 private static extern void Func();

2. ref或者out

1 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Function(Type** ty);
2
3 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = " Function")]
4 private static extern void Func(out Type ty);

 

3. 指针函数和委托

1 Typedef void (CALLBACK *pFunc)(int);
2 EXT_C_DLLEXPORT void WINAPI Compare(int a, intb, pFunc p);
3 private delegate int CompareCallback(int a, intb);
4 [DllImport("filename.dll",EntryPoint=”Compare”)]
5 private static extern int Compare(int a, int b, CompareCallback call);

4. 类的处理. 其实不是说不可以把类标记为 DLLEXPORT, 如果可以的话, 当然是wrap比较好

C++里的原型

1 class DLLEXPORT Test
2 {
3 public :
4     Test();
5     ~Test();
6     BOOL function(int par)
7 };

类被export， 函数调用时候注意用CallingConvention.ThisCall.

1 [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"??4Test@@QEAAAEAV0@AEBV0@@Z", CallingConvention = CallingConvention.ThisCall)]
2   private static extern int TestFunc(IntPtr hwnd, int par);

采用了”迂回”策略, C++里先这样定义,同理, 添加构造函数等, 函数就变成了这个样子:

01 EXT_C_DLLEXPORT BOOL WINAPI function_wrap(Test* t, int par)
02 {
03     return t->function(par);
04 }
05 EXT_C_DLLEXPORT Test* Test_ctor()
06 {
07     Test* t = new Test();
08     return t;
09 }
10 EXT_C_DLLEXPORT void Test_dector(Test* t)
11 {
12     if(NULL == t)
13     {
14         delete t;
15         t = NULL;
16     }
17 }

在C#里这样写, 那么就和平时用没什么区别了.

01 public class Test : IDisposable
02         {
03             private IntPtr instance;
04             public Test()
05             {
06                 instance = CreateInstance();
07             }
08
09              ~Test()
10             {
11                 Dispose(false);
12             }
13
14             #region pinvoke
15             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"Test_ctor")]
16             private static extern IntPtr CreateInstance();
17             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"Test_dector")]
18             private static extern voidDestroyInstance(IntPtr hwnd);
19             [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
20             [DllImport("filename.dll", EntryPoint = @"function_wrap")]
21             private static extern boolfunction_wrap(int par);
22             #endregion
23
24             #region IDisposable Members
25
26             public void Dispose()
27             {
28                 Dispose(true);
29             }
30
31             private void Dispose(boolbDisposing)
32             {
33                 if (instance != IntPtr.Zero)
34                 {
35                     DestroyInstance(instance);
36                 }
37
38                 if (bDisposing)
39                 {
40                     GC.SuppressFinalize(this);
41                 }
42             }
43
44             #endregion
45         }

5. Struct操作.

1 typedef struct Object_HANDLE {
2   unsigned long      dbch_size;
3   HANDLE     dbch_handle;
4   GUID       dbch_eventguid;
5   BOOL res_flag;
6 } Object_Native_HANDLE ;

首先在C#里严格定义这个，LayoutKind.Sequential 用来保证内存分配的正常。

1 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
2 public struct Object_Native_HANDLE
3 {
4     public ulong dbch_size;
5     public IntPtr dbch_handle;
6     public Guid dbch_eventGuid;
7     public bool res_flag;
8 }

Marshal的使用如下：

1 Object_Native_HANDLE obj = newObject_Native_HANDLE(); //初始化
2 int amountToAllocate = Marshal.SizeOf(obj);//获取大小
3 IntPtr objPtr = Marshal.AllocHGlobal(amountToAllocate); //分配并获取空的空间地址
4 Marshal.StructureToPtr(obj, objPtr, false);// 值写入分配的空间
5 //操作...
6 Marshal.FreeHGlobal(objPtr);//释放空间

 

最后提一句， unmaged code中的错误， 到managed 以后， 极大可能是捕捉不到的。 所以错误需要分别处理。

花了不少时间， MC++平时用的不多， 不写了。