C#調用C/C++動態庫 封送結構體,結構體數組

   因為公司一直都是做C++開發的,因客戶需要要提供C#版本接口,研究了一下C#,發現其強大簡潔, 在跨語言調用方面封裝的很徹底,提供了強大的API與之交互.這點比JNA方便多了. Java與C#都只能調用C格式導出動態庫,因為C數據類型比較單一,容易映射. 兩者都是在本地端提供一套與之映射的C#/java描述接口,通過底層處理這種映射關系達到調用的目的.

  一. 結構體的傳遞

1. #define JNAAPI extern "C" __declspec(dllexport) // C方式導出函數  
2.   
3. typedef struct      
4. {    
5.     int osVersion;    
6.     int majorVersion;    
7.     int minorVersion;    
8.     int buildNum;    
9.     int platFormId;    
10.     char szVersion[128];    
11. }OSINFO;    
12.   
13. // 1. 獲取版本信息(傳遞結構體指針)    
14. JNAAPI bool GetVersionPtr( OSINFO *info );    
15. // 2.獲取版本信息(傳遞結構體引用)    
16. JNAAPI bool GetVersionRef(OSINFO &info);    

  可以通過二種方式來調用:

1. // OSINFO定義  
2. [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
3. public struct OSINFO  
4. {  
5.     public int osVersion;  
6.     public int majorVersion;  
7.     public int minorVersion;  
8.     public int buildNum;  
9.     public int platFormId;  
10.     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)]  
11.     public string szVersion;  
12. }  

  1. 方式一(傳入結構體引用),在C#中,結構體是以傳值方式傳遞,類才是以傳地址方式傳遞,加關鍵字ref即可. C端傳遞了兩種不同類型的參數,都可以通過引用來解決.

1. [DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionPtr")]  
2. public static extern bool GetVersionPtr(ref OSINFO info);  
3. public static extern bool GetVersionRef(ref OSINFO info);  

  2. 方式二(傳入IntPtr(平台通用指針))

1. IntPtr pv = Marshal.AllocHGlobal(148); //結構體在使用時一定要分配空間(4*sizeof(int)+128)  
2. Marshal.WriteInt32(pv,148); //向內存塊裡寫入數值  
3. if (GetVersionPtr(pv)) //直接以非托管內存塊地址為參數  
4. {  
5.     Console.WriteLine("--osVersion:{0}", Marshal.ReadInt32(pv, 0));  
6.     Console.WriteLine("--Major:{0}",Marshal.ReadInt32(pv, 4)); //移動4個字節  
7.     Console.WriteLine("--BuildNum: " + Marshal.ReadInt32(pv, 12));  
8.     Console.WriteLine("--szVersion: "+Marshal.PtrToStringAnsi((IntPtr)(pv.ToInt32()+20)));  
9. }  
10. Marshal.FreeHGlobal(pv); //處理完記得釋放內存  

   二.結構體數組的傳遞

1. // 傳遞結構體指針  
2. JNAAPI bool GetVersionArray(OSINFO *info,int nLen);  

   調用代碼:

1. /** 
2.  * C#接口,對於包含數組類型,只能傳遞IntPtr 
3.  */   
4. [DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetVersionArray")]  
5. public static extern bool GetVersionArray(IntPtr p, int nLen);    
6.   
7. // 源目標參數  
8. OSINFO[] infos = new OSINFO[2];  
9. for (int i = 0; i < infos.Length; i++)  
10. {  
11.     infos[i] = new OSINFO();  
12. }  
13.   
14. IntPtr[] ptArr = new IntPtr[1];  
15. ptArr[0] = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO)) * 2); //分配包含兩個元素的數組  
16. IntPtr pt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO)));   
17. Marshal.Copy(ptArr, 0, pt, 1); //拷貝指針數組  
18. GetVersionArray(pt, 2); //調用  
19.   
20. //還原成結構體數組  
21. for (int i = 0; i < 2; i++)    
22. {  
23.     infos[i]=(OSINFO)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)(pt.ToInt32()+i*Marshal.SizeOf(typeof(OSINFO))),typeof(OSINFO));  
24.     Console.WriteLine("OsVersion:{0} szVersion:{1}", infos[i].osVersion, infos[i].szVersion);  
25. }  

  三. 復雜結構體的傳遞

   1. 輸出參數,結構體作為指針傳出

1. typedef struct  
2. {  
3.     char name[20];  
4.     int age;  
5.     double scores[30];  
6. }Student;  
7.   
8. // Class中包含結構體數組類型  
9. typedef struct  
10. {  
11.     int number;  
12.     Student students[50];  
13. }Class;  
14.   
15. // 傳入復雜結構體測試  
16. JNAAPI int GetClass(Class *pClass,int len);  

1. // 接口定義   
2. [DllImport("jnalib.dll", EntryPoint = "GetClass")]  
3. public static extern int GetClass(IntPtr pv,int len);  
4.   
5. // 結構體定義  
6. // Student  
7. [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
8. public struct Student  
9. {  
10.     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr,SizeConst=20)]  
11.     public string name;  
12.     public int age;  
13.     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 30)]  
14.     public double[] scores;  
15. }  
16.   
17. // Class  
18. [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
19. public struct Class  
20. {  
21.     public int number;  
22.     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 50)] // 指定數組尺寸   
23.     public Student[] students; // 結構體數組定義  
24. }  
25.   
26. // 調用復雜結構體測試  
27. int size = Marshal.SizeOf(typeof(Class)) * 50;  
28. IntPtr pBuff = Marshal.AllocHGlobal(size); // 直接分配50個元素的空間,比Marshal.copy方便多了  
29. GetClass(pBuff, 50);  
30.   
31. Class[] pClass = new Class[50];  
32. for (int i = 0; i < 50; i++)  
33. {  
34.     IntPtr ptr = new IntPtr(pBuff.ToInt64() + Marshal.SizeOf(typeof(Class)) * i);  
35.     pClass[i] = (Class)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Class));  
36. }  
37. Marshal.FreeHGlobal(pBuff); // 釋放內存  

   2. 輸入參數, 給復雜結構體賦值後作為輸入參數傳入

   對於比較大的結構體指針,無法直接應用結構體類型,轉化成IntPtr類型, 此時需要將原生類型轉化為指針,並給指針賦值

   調用方法: Marshal.StructureToPtr(stu, ptr1, true)