C#调用C类型dll入参为struct的问题详解

2024-04-02 19:55

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前言

C# 可以通过 DllImport 的方式引用 C 类型的 dll。但很多 dll 的参数不会是简单的基础类型，而是结构体 struct 。因此就需要在 C# 端定义同样的结构体类型，才能实现调用 C 类型 dll。这里例举几种不同的结构体情况，以及其对应的解决方案。

基础调用方式

对于一个结构体类型：


typedef struct DATA
{
 int nNumber;
 float fDecimal;
};

在 C# 端就需要定义为


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct DATA
{
 public int nNumber;
 public float fDecimal;
}

包含字符数组

对于一个包含字符数组的结构体类型：


typedef struct DATA
{
 int nNumber;
 float fDecimal;
 char szString[256];
};

在 C# 端就需要使用 Marshal 设置数据空间大小，同时最好定义一个初始化函数与 get 的定义


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct DATA
{
 void alloc() {
  szString = new char[256];
 }

 string sString {
  get {
   int nLength = 256;
   string sData = "";
   for (int i = 0; i < nLength; i++)
   {
    if (szData[i] == '\0') break;
    sData += szData[i];
   }
   return sData;
  }
 }

 public int nNumber;
 public float fDecimal;
 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 256)]
 char[] szString;
}

包含字符二维数组

对于一个包含字符二维数组的结构体类型：


typedef struct DATA
{
 int nNumber;
 float fDecimal;
 char szString[6][256];
};

在 C# 端同样需要使用 Marshal 设置数据空间大小，需要将两个 Size 相乘，并定义一个初始化函数。同时在做一个 get 的定义。


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct DATA
{
 void alloc() {
  szString = new char[256 * 6];
 }

 public string[] sStrings
 {
  get {
   int nSize = 6, nLength = 256;
   string[] sDatas = new string[nSize];
   for (int i = 0; i < nSize; i++)
   {
    for (int j = 0; j < nLength; j++)
    {
     if (szData[i * nLength + j] == '\0') break;
     sData += szData[i * nLength + i];
    }
    sDatas[i] = sData;
   }
   return sDatas;
  }
 }

 public int nNumber;
 public float fDecimal;
 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 256 * 6)]
 char[] szStrings;
}

dll 入参为结构体数组

若有一个这样的 C dll 函数定义：


void FnCall(DATA* datas);

// 调用方式
DATA datas[10];
fnCall(datas);

那么，在 C# 中要实现等价调用：


// 首先 Import 函数
[DllImport("Module.dll")]
public static extern void FnCall(IntPtr pInfo); // 注意入参要定义为指针

// 再定义定义结构体数组
int nCount = 10;
DATA datas = new DATA[nCount];

// 再分配内存空间
int nSize = Marshal.SizeOf(typeof(DEVICE_INFO));
IntPtr Dataptr = Marshal.AllocHGlobal(nSize * nCount);

// 调用函数
FnCall(Dataptr);

// 复制数据到结构体中
for (int i = 0; i < nCount; i++)
{
 IntPtr ptr = (IntPtr)((UInt32)Dataptr + i * size);
 datas[i] = (DEVICE_INFO)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(DEVICE_INFO));
}

// 释放内存空间
Marshal.FreeHGlobal(Dataptr);

另外，如果你要调用的 dll 是非 C 类型 dll，而是 C++ Class。那么我们就可以将其再包装一层，转换为 C 类型 dll。

例如：


class Example {
public:
 int MethodCall();
};

那么就可以编写 C 类型的 dll。


extern "C" {
 Example* Example_New() { 
  return new Example(); 
 }
 int Example_MethodCall(Example* p) { 
  return p->MethodCall(); 
 }
 void Example_Delete(Example* p) { 
  delete p; 
 }
}

C# 那边就这样导入


[DllImport("Module.dll")]
public static extern IntPtr Example_Create();

[DllImport("Module.dll")]
public static extern int Example_MethodCall(IntPtr value);

[DllImport("Module.dll")]
public static extern void Example_Delete(IntPtr value);

// 调用方式
IntPtr p = Example_Create();
Example_MethodCall(p);
Example_Delete(p);

至于 C 类型 dll 中其他类型变量在 C# 的对应，则可以参考 Microsoft 的文档。