使用PInvoke互操作,讓C#和C++愉快的交互優勢互補

来源:https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2020/05/29/12985351.html
-Advertisement-
Play Games

一:背景 1. 講故事 如果你常翻看FCL的源碼,你會發現這裡面有不少方法藉助了C/C++的力量讓C#更快更強悍,如下所示: [DllImport("QCall", CharSet = CharSet.Unicode)] [SecurityCritical] [SuppressUnmanagedCo ...


一:背景

1. 講故事

如果你常翻看FCL的源碼,你會發現這裡面有不少方法藉助了C/C++的力量讓C#更快更強悍,如下所示:


	[DllImport("QCall", CharSet = CharSet.Unicode)]
	[SecurityCritical]
	[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
	private static extern bool InternalUseRandomizedHashing();

	[DllImport("mscoree.dll", EntryPoint = "ND_RU1")]
	[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
	[SecurityCritical]
	public static extern byte ReadByte([In] [MarshalAs(UnmanagedType.AsAny)] object ptr, int ofs);

聯想到上一篇阿裡簡訊netsdk也是全用C++實現,然後用C#做一層殼,兩者相互打輔助彰顯更強大的威力,還有很多做物聯網的朋友對這種.Net互操作技術太熟悉不過了,很多硬體,視頻設備驅動都是用C/C++實現,然後用winform/WPF去做管理界面,C++還是在大學里學過,好多年沒接觸了,為了練手這一篇用P/Invoke來將兩者相互打通。

二:PInvoke互操作技術

1. 一些前置基礎

這裡我用vs2019創建C++的Console App,修改兩個配置: 將程式導出為dll,修改成compile方式為Compile as C++ Code (/TP)

2. 基本類型的互操作

簡單類型是最好處理的,基本上int,long,double都是一一對應的,這裡我用C++實現了簡單的Sum操作,畫一個簡圖就是下麵這樣:

新建一個cpp文件和一個h頭文件,如下代碼。


--- Person.cpp

extern "C"
{
	_declspec(dllexport) int Sum(int a, int b);
}


--- Person.h

#include "Person.h"
#include "iostream"
using namespace std;

int Sum(int a, int b)
{
	return a + b;
}

有一個註意的地方就是 extern "C",一定要用C方式導出,如果按照C++方式,Sum名稱會被編譯器自動修改,不信你把extern "C"去掉,我用ida打開給你看一下,被修改成了 ?Sum@@YAHHH@Z, 尷尬。

接下來把C++項目生成好的 ConsoleApplication1.dll copy到C#的bin目錄下,代碼如下:


    class Program
    {
        [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        extern static int Sum(int a, int b);

        static void Main(string[] args)
        {
            var result = Sum(10, 20);

            Console.WriteLine($"10+20={result}");

            Console.ReadLine();
        }
    }

---- output -----

10+20=30

2. 字元串的互操作

我們知道托管代碼和非托管代碼是兩個世界,這中間涉及到了兩個世界的的類型映射,那映射關係去哪找呢? 微軟的msdn還真有一篇介紹 封送通用類型對照表: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/native-interop/type-marshaling ,大家有興趣可以看一下。

從圖中可以看到,C#中的string對應C++中的char*,所以這裡就好處理了。


--- Person.cpp

extern "C"
{
	//字元串
	_declspec(dllexport) int GetLength(char* chs);
}


--- Person.h

#include "Person.h"
#include "iostream"
using namespace std;

int GetLength(char* chs)
{
	return strlen(chs);
}

然後我們看一下C#這邊怎麼寫,通常string在C++中使用asc碼,而C#中是Unicode,所以在DllImport中加一個CharSet指定即可。


    class Program
    {
        [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Ansi)]
        extern static int GetLength([MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string str);

        static void Main(string[] args)
        {
            var str = "hello world";
            Console.WriteLine($"length={GetLength(str)}");

            Console.ReadLine();
        }
    }

---- output -----

length=11

3. 複雜類型的處理

複雜類型配置對應關係就難搞了,還容易搞錯,錯了弄不好還記憶體泄漏,怕了吧,幸好微軟提供了一個小工具P/Invoke Interop Assistant ,它可以幫助我們自動匹配對應關係,我就演示一個封送Person類的例子。

從圖中可以看到,左邊寫好 C++,右邊自動給你配好C#的映射類型,非常方便。


--- Person.cpp

extern "C"
{
	class Person
	{
	public:
		char* username;
		char* password;
	};

	_declspec(dllexport) char* AddPerson(Person person);
}

--- Person.h

#include "Person.h"
#include "iostream"
using namespace std;

char* AddPerson(Person person)
{
	return person.username;
}

可以看到C++中AddPerson返回了char*,在C#中我們用IntPtr來接,然後用Marshal將指針轉換string,接下來用工具生成好的C#代碼拷到項目中來,如下:


    [System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential)]
    public struct Person
    {
        /// char*
        [System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.LPStr)]
        public string username;

        /// char*
        [System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.LPStr)]
        public string password;
    }   

    class Program
    {
        [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Ansi)]
        extern static IntPtr AddPerson(Person person);

        static void Main(string[] args)
        {
            var person = new Person() { username = "dotnetfly", password = "123456" };

            var ptr = AddPerson(person);
            var str = Marshal.PtrToStringAnsi(ptr);

            Console.WriteLine($"username={str}");

            Console.ReadLine();
        }
    }

---------- output ------------

username=dotnetfly

4. 回調函數(非同步)的處理

前面介紹的3種情況都是單向的,即C#向C++傳遞數據,有的時候也需要C++主動調用C#的函數,我們知道C#是用回調函數,也就是委托包裝,具體我就不說了,很開心的是C++可以直接接你的委托,看下怎麼實現。


--- Person.cpp

extern "C"
{
	//函數指針
	typedef void(_stdcall* PCALLBACK) (int result);
	_declspec(dllexport) void AsyncProcess(PCALLBACK ptr);
}

--- Person.h

#include "Person.h"
#include "iostream"
using namespace std;

void AsyncProcess(PCALLBACK ptr)
{
	ptr(10);  //回調C#的委托
}

從代碼中看到,PCALLBACK就是我定義了函數指針,接受int參數。


    class Program
    {
        delegate void Callback(int a);

        [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        extern static void AsyncProcess(Callback callback);

        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncProcess((i) =>
            {
                //這裡回調函數哦...

                Console.WriteLine($"這是回調函數哦: {i}");
            });

            Console.ReadLine();
        }
    }

------- output -------  

這是回調函數哦: 10

這裡我做了一個自定義的delegate,因為我使用Action<T>不接受泛型拋異常(┬_┬)。

四:總結

這讓我想起來前段時間用python實現的線性回歸,為了簡便我使用了http和C#交互,這次準備用C++改寫然後PInvoke直接交互就利索了,好了,藉助C++的生態,讓 C# 如虎添翼吧~~~


如您有更多問題與我互動,掃描下方進來吧~


圖片名稱
您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 前言 - strlen 概述 無意間掃到 glibc strlen.c 中代碼, 久久不能忘懷. 在一無所知的編程生涯中又記起點點滴滴: 編程可不是兒戲 ❀, 有些難, 也有些不捨. 隨軌跡一同重溫, 曾經最熟悉的 strlen 手感吧 ~ /* Copyright (C) 1991-2020 Fr ...
  • 1. Java 虛擬機是什麼? 1.1 虛擬機 虛擬機:虛擬的電腦,一個用來執行虛擬電腦指令的軟體。 虛擬機分為系統虛擬機和程式虛擬機。 系統虛擬機:提供一個可運行完整操作系統的軟體平臺,如 Visual Box、VMware。 程式虛擬機:專門執行單個程式的,典型代表 Java 虛擬機。Jav ...
  • leetcode-7. 整數反轉。 給出一個 32 位的有符號整數,你需要將這個整數中每位上的數字進行反轉。 示例 1: 輸入: 123 輸出: 321 示例 2: 輸入: -123 輸出: -321 示例 3: 輸入: 120 輸出: 21 註意: 假設環境只能存儲得下 32 位的有符號整數,則其 ...
  • 我寫了一個Winform測試程式,用的System.Timers.Timer,在事件里,設置label1.Text,然後,居然句柄泄漏、用戶對象泄漏! 百思不得其解,最後換成System.Windows.Forms.Timer,居然不泄漏了! 最近睡眠不足,哪怕一個很小的問題,隨便搞搞,都半夜了! ...
  • 0. 前言 這是一個新的系列,名字是《ASP.NET Core 入門到實戰》。這個系列主講ASP.NET Core MVC,輔助一些前端的基礎知識(能用來實現我們需要的即可,並非主講)。同時這個系列也會在後續介紹ASP.NET Core 平臺的其它類型的項目,並帶領大家以各個類型的項目為主要架構開發 ...
  • 0. 前言 前幾天FreeSql的作者向我推薦了FreeSql框架,想讓我幫忙寫個文章介紹一下。嗯,想不到我也能帶個貨了。哈哈,開個玩笑~看了下覺得設計的挺有意思的,所以就謝了這篇文章。 簡單介紹一下,FreeSql 是NCC組織的沙盒級項目,是一款功能強大的 ORM 組件,支持 .NET Core ...
  • 首先創建實體類 1 public class MacState 2 { 3 /// <summary> 4 /// 請求狀態 5 /// </summary> 6 public string success { get; set; } 7 /// <summary> 8 /// 錯誤信息 9 /// ...
  • 上一篇(https://www.cnblogs.com/meowv/p/12966092.html)文章使用AutoMapper來處理對象與對象之間的映射關係,本篇主要圍繞定時任務和數據抓取相關的知識點並結合實際應用,在定時任務中迴圈處理爬蟲任務抓取數據。 開始之前可以刪掉之前測試用的幾個Hello ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...