C#调用C++编译的DLL详解

每种编程语言调用DLL的方法都不尽相同，在此只对用C#调用DLL的方法进行介绍。首先,您需要了解什么是托管,什么是非托管。一般可以认为：非托管代码主要是基于win 32平台开发的DLL，activeX的组件，托管代码是基于.net平台开发的。如果您想深入了解托管与非托管的关系与区别，及它们的运行机制，请您自行查找资料，本文件在此不作讨论。
(一) 调用DLL中的非托管函数一般方法

首先，应该在C#语言源程序中声明外部方法，其基本形式是：

[DLLImport(“DLL文件”)]

修饰符 extern 返回变量类型 方法名称 （参数列表）

其中：

DLL文件：包含定义外部方法的库文件。
修饰符： 访问修饰符，除了abstract以外在声明方法时可以使用的修饰符。
返回变量类型：在DLL文件中你需调用方法的返回变量类型。
方法名称：在DLL文件中你需调用方法的名称。
参数列表：在DLL文件中你需调用方法的列表。

注意：需要在程序声明中使用System.Runtime.InteropServices命名空间。

DllImport只能放置在方法声明上。

DLL文件必须位于程序当前目录或系统定义的查询路径中（即：系统环境变量中Path所设置的路径）。
返回变量类型、方法名称、参数列表一定要与DLL文件中的定义相一致。
若要使用其它函数名，可以使用EntryPoint属性设置，如：

[DllImport("user32.dll", EntryPoint="MessageBoxA")]
static extern int MsgBox(int hWnd, string msg, string caption, int type);

其它可选的 DllImportAttribute 属性：

CharSet 指示用在入口点中的字符集，如：CharSet=CharSet.Ansi；

SetLastError 指示方法是否保留 Win32"上一错误"，如：SetLastError=true；

ExactSpelling 指示 EntryPoint 是否必须与指示的入口点的拼写完全匹配，如：ExactSpelling=false；

PreserveSig指示方法的签名应当被保留还是被转换， 如：PreserveSig=true；

CallingConvention指示入口点的调用约定， 如：CallingConvention=CallingConvention.Winapi；

此外，关于“数据封送处理”及“封送数字和逻辑标量”请参阅其它一些文章[2]。

C#例子：

1. 启动VS.NET，新建一个项目，项目名称为“Tzb”，模板为“Windows 应用程序”。

2. 在“工具箱”的“ Windows 窗体”项中双击“Button”项，向“Form1”窗体中添加一个按钮。

3. 改变按钮的属性：Name为 “B1”，Text为 “用DllImport调用DLL弹出提示框”，并将按钮B1调整到适当大小，移到适当位置。

4. 在类视图中双击“Form1”，打开“Form1．cs”代码视图，在“namespace Tzb”上面输入“using System.Runtime.InteropServices;”，以导入该命名空间。

5. 在“Form1．cs［设计］”视图中双击按钮B1，在“B1_Click”方法上面使用关键字 static 和 extern 声明方法“MsgBox”，将 DllImport 属性附加到该方法，这里我们要使用的是“user32．dll”中的“MessageBoxA”函数，具体代码如下：

[DllImport("user32.dll", EntryPoint="MessageBoxA")]
static extern int MsgBox(int hWnd, string msg, string caption, int type);

然后在“B1_Click”方法体内添加如下代码，以调用方法“MsgBox”：

MsgBox(0," 这就是用 DllImport 调用 DLL 弹出的提示框哦！ "," 挑战杯 ",0x30);

6.按“F5”运行该程序，并点击按钮B1，便弹出如下提示框：

(二) 动态装载、调用DLL中的非托管函数

在上面已经说明了如何用DllImport调用DLL中的非托管函数，但是这个是全局的函数，假若DLL中的非托管函数有一个静态变量S，每次调用这个函数的时候，静态变量S就自动加1。结果，当需要重新计数时，就不能得出想要的结果。下面将用例子说明：

1. DLL的创建

1) 启动Visual C++ 6.0；

2) 新建一个“Win32 Dynamic-Link Library”工程，工程名称为“Count”；

3) 在“Dll kind”选择界面中选择“A simple dll project”；

4) 打开Count.cpp，添加如下代码：

// 导出函数，使用“ _stdcall ” 标准调用
extern "C" _declspec(dllexport)int _stdcall count(int init);
int _stdcall count(int init)
{
//count 函数，使用参数 init 初始化静态的整形变量 S ，并使 S 自加 1 后返回该值
static int S=init;
S++;
return S;
}

5) 按“F7”进行编译，得到Count.dll（在工程目录下的Debug文件夹中）。

2. 用DllImport调用DLL中的count函数

1) 打开项目“Tzb”，向“Form1”窗体中添加一个按钮。

2) 改变按钮的属性：Name为 “B2”，Text为 “用DllImport调用DLL中count函数”，并将按钮B1调整到适当大小，移到适当位置。

3) 打开“Form1．cs”代码视图，使用关键字 static 和 extern 声明方法“count”，并使其具有来自 Count.dll 的导出函数count的实现，代码如下：

[DllImport("Count.dll")]
static extern int count(int init);

4) 在“Form1．cs［设计］”视图中双击按钮B2，在“B2_Click”方法体内添加如下代码：
MessageBox.Show(" 用 DllImport 调用 DLL 中的 count 函数， n 传入的实参为 0 ，得到的结果是： "+count(0).ToString()," 挑战杯 ");

MessageBox.Show(" 用 DllImport 调用 DLL 中的 count 函数， n 传入的实参为 10 ，得到的结果是： "+count(10).ToString()+"n 结果可不是想要的 11 哦！！！ "," 挑战杯 ");

MessageBox.Show(" 所得结果表明： n 用 DllImport 调用 DLL 中的非托管 n 函数是全局的、静态的函数！！！ "," 挑战杯 ");
5) 把Count.dll复制到项目“Tzb”的binDebug文件夹中，按“F5”运行该程序，并点击按钮B2，便弹出如下三个提示框：

第1个提示框显示的是调用“count(0)”的结果，第2个提示框显示的是调用“count(10)”的结果，由所得结果可以证明“用DllImport调用DLL中的非托管函数是全局的、静态的函数”。所以，有时候并不能达到我们目的，因此我们需要使用下面所介绍的方法：C#动态调用DLL中的函数。

3. C#动态调用DLL中的函数

因为C#中使用DllImport是不能像动态load/unload assembly那样，所以只能借助API函数了。在kernel32.dll中，与动态库调用有关的函数包括[3]：

①LoadLibrary（或MFC 的AfxLoadLibrary），装载动态库。

②GetProcAddress，获取要引入的函数，将符号名或标识号转换为DLL内部地址。

③FreeLibrary（或MFC的AfxFreeLibrary），释放动态链接库。

它们的原型分别是：

HMODULE LoadLibrary(LPCTSTR lpFileName);
FARPROC GetProcAddress(HMODULE hModule, LPCWSTR lpProcName);
BOOL FreeLibrary(HMODULE hModule);

现在，我们可以用IntPtr hModule=LoadLibrary(“Count.dll”);来获得Dll的句柄,用IntPtr farProc=GetProcAddress(hModule,”_count@4”);来获得函数的入口地址。

但是，知道函数的入口地址后，怎样调用这个函数呢？因为在C#中是没有函数指针的，没有像C++那样的函数指针调用方式来调用函数，所以我们得借助其它方法。经过研究，发现我们可以通过结合使用System.Reflection.Emit及System.Reflection.Assembly里的类和函数达到我们的目的。为了以后使用方便及实现代码的复用，我们可以编写一个类。

1) dld类的编写：

1. 打开项目“Tzb”，打开类视图，右击“Tzb”，选择“添加”-->“类”，类名设置为“dld”，即dynamic loading dll 的每个单词的开头字母。

2. 添加所需的命名空间及声明参数传递方式枚举：

using System.Runtime.InteropServices; // 用 DllImport 需用此 命名空间
using System.Reflection; // 使用 Assembly 类需用此 命名空间
using System.Reflection.Emit; // 使用 ILGenerator 需用此 命名空间
//在“public class dld”上面添加如下代码声明参数传递方式枚举：
/// <summary>
/// 参数传递方式枚举 ,ByValue 表示值传递 ,ByRef 表示址传递
/// </summary>
public enum ModePass
{
ByValue = 0x0001,
ByRef = 0x0002
}

3. 声明LoadLibrary、GetProcAddress、FreeLibrary及私有变量hModule和farProc：

/// <summary>
/// 原型是 :HMODULE LoadLibrary(LPCTSTR lpFileName);
/// </summary>
/// <param name="lpFileName">DLL 文件名 </param>
/// <returns> 函数库模块的句柄 </returns>
[DllImport("kernel32.dll")]
static extern IntPtr LoadLibrary(string lpFileName);
/// <summary>
/// 原型是 : FARPROC GetProcAddress(HMODULE hModule, LPCWSTR lpProcName);
/// </summary>
/// <param name="hModule"> 包含需调用函数的函数库模块的句柄 </param>
/// <param name="lpProcName"> 调用函数的名称 </param>
/// <returns> 函数指针 </returns>
[DllImport("kernel32.dll")]
static extern IntPtr GetProcAddress(IntPtr hModule, string lpProcName);
/// <summary>
/// 原型是 : BOOL FreeLibrary(HMODULE hModule);
/// </summary>
/// <param name="hModule"> 需释放的函数库模块的句柄 </param>
/// <returns> 是否已释放指定的 Dll</returns>
[DllImport("kernel32",EntryPoint="FreeLibrary",SetLastError=true)]
static extern bool FreeLibrary(IntPtr hModule);
/// <summary>
/// Loadlibrary 返回的函数库模块的句柄
/// </summary>
private IntPtr hModule=IntPtr.Zero;
/// <summary>
/// GetProcAddress 返回的函数指针
/// </summary>
private IntPtr farProc=IntPtr.Zero;

4. 添加LoadDll方法，并为了调用时方便，重载了这个方法：

/// <summary>
/// 装载 Dll
/// </summary>
/// <param name="lpFileName">DLL 文件名 </param>
public void LoadDll(string lpFileName)
{
hModule=LoadLibrary(lpFileName);
if(hModule==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 没有找到 :"+lpFileName+"." ));
}
//若已有已装载Dll的句柄，可以使用LoadDll方法的第二个版本：
public void LoadDll(IntPtr HMODULE)
{
if(HMODULE==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 所传入的函数库模块的句柄 HMODULE 为空 ." ));
hModule=HMODULE;
}

5. 添加LoadFun方法，并为了调用时方便，也重载了这个方法，方法的具体代码及注释如下：

/// <summary>
/// 获得函数指针
/// </summary>
/// <param name="lpProcName"> 调用函数的名称 </param>
public void LoadFun(string lpProcName)
{
// 若函数库模块的句柄为空，则抛出异常
if(hModule==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 函数库模块的句柄为空 , 请确保已进行 LoadDll 操作 !"));
// 取得函数指针
farProc = GetProcAddress(hModule,lpProcName);
// 若函数指针，则抛出异常
if(farProc==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 没有找到 :"+lpProcName+" 这个函数的入口点 "));
}
/// <summary>
/// 获得函数指针
/// </summary>
/// <param name="lpFileName"> 包含需调用函数的 DLL 文件名 </param>
/// <param name="lpProcName"> 调用函数的名称 </param>
public void LoadFun(string lpFileName,string lpProcName)
{
// 取得函数库模块的句柄
hModule=LoadLibrary(lpFileName);
// 若函数库模块的句柄为空，则抛出异常
if(hModule==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 没有找到 :"+lpFileName+"." ));
// 取得函数指针
farProc = GetProcAddress(hModule,lpProcName);
// 若函数指针，则抛出异常
if(farProc==IntPtr.Zero)
throw(new Exception(" 没有找到 :"+lpProcName+" 这个函数的入口点 "));
}

6. 添加UnLoadDll及Invoke方法，Invoke方法也进行了重载：

/// <summary>
/// 卸载 Dll
/// </summary>
public void UnLoadDll()
{
FreeLibrary(hModule);
hModule=IntPtr.Zero;
farProc=IntPtr.Zero;

}

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