c#编程指南(十三) 平台调用P-INVOKE完全掌握, 结构体和结构体指针

c#编程指南(十三) 平台调用P-INVOKE完全掌握, 结构体和结构体指针

这篇讲关于结构体和结构体指针的P-INVOKE，关键有4个P-INVOKE类型，结构体作为输入输出参数。结构体指针作为输入输出参数。还有结构体内的成员类型分为：数组，指针，指针数组，结构体，结构体指针，结构体数组，结构体指针数组。当然还有类继承（这里只介绍了单继承）。
其中有一个比较费解的是结构体作为返回值的P-INVOKE的奇怪现象，下一篇结合反汇编讲解。

 

第一：C++结构体和C#结构体对应关系，看下面。这里提到一点C# 声明结构体中的成员是数组的必须像下面那样声明：使用[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = N)]

 

C++代码不多，全部贴到这里：

 

 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 };

 

再来看C#的结构体声明：

 

 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;//把继承的基类放在第一个元素的位置。
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++导出函数和C# P-INVOKE函数的对应。
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#:   注意结构体作为返回值的P-INVOKE声明是不是很奇怪。不过运行很正常。下一篇结合反汇编说。

 

 

 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); //注意声明。
 9 
10         [DllImport("TestDll")]
11         public static extern IntPtr GetTestPointer();

 

第三：看下C#如何调用，这里用到了Marshal.AllocHGlobal 方法，和Alloc功能基本一样，会造成内存泄露，使用完了记住使用Marshal.FreeHGlobal函数释放申请的内存。

 

 

 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功能基本一样，
12     //这个方法不要多用，可能造成内存泄露。
13     //记住使用Marshal.FreeHGlobal函数释放申请的内存
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         }

 

总结一下：Marshal.StructureToPtr从托管类复制数据到未托管的内存中，Marshal.PtrToStructure恰好相反。Marshal.AllocHGlobal申请非托管内存，Marshal.FreeHGlobal函数释放非托管内存。使用Marshal.Read系列读写指针，使用Marshal.ReadIntPtr来读写二级指针。