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C#動態調用C++編寫的DLL函數

編輯:C#入門知識

動態加載DLL需要使用Windows API函數:LoadLibrary、GetProcAddress以及FreeLibrary。我們可以使用DllImport在C#中使用這三個函數。

[DllImport("Kernel32")]
public static extern int GetProcAddress(int handle, String funcname);

[DllImport("Kernel32")]
public static extern int LoadLibrary(String funcname);

[DllImport("Kernel32")]
public static extern int FreeLibrary(int handle);

當我們在C++中動態調用Dll中的函數時,我們一般的方法是:
假設DLL中有一個導出函數,函數原型如下:
BOOL __stdcall foo(Object &object, LPVOID lpReserved);

1、首先定義相應的函數指針:
typedef BOOL (__stdcall *PFOO)(Object &object, LPVOID lpReserved);

2、調用LoadLibrary加載dll:
HINSTANCE hInst = ::LoadLibraryW(dllFileName);

3、調用GetProcAddress函數獲取要調用函數的地址:
PFOO foo = (PFOO)GetProcAddress(hInst,"foo");
if(foo == NULL)
{
FreeLibrary(hInst);
return false;
}

4、調用foo函數:
BOOL bRet = foo(object,(LPVOID)NULL);

5、使用完後應釋放DLL:
FreeLibrary(hInst);

那麼在C#中應該怎麼做呢?方法基本上一樣,我們使用委托來代替C++的函數指針,通過.NET Framework 2.0新增的函數GetDelegateForFunctionPointer來得到一個委托的實例:

下面封裝了一個類,通過該類我們就可以在C#中動態調用Dll中的函數了:

public class DLLWrapper
{
///<summary>
/// API LoadLibrary
///</summary>
[DllImport("Kernel32")]
public static extern int LoadLibrary(String funcname);

///<summary>
/// API GetProcAddress
///</summary>
[DllImport("Kernel32")]
public static extern int GetProcAddress(int handle, String funcname);

///<summary>
/// API FreeLibrary
///</summary>
[DllImport("Kernel32")]
public static extern int FreeLibrary(int handle);

///<summary>
///通過非托管函數名轉換為對應的委托, by jingzhongrong
///</summary>
///<param name="dllModule">通過LoadLibrary獲得的DLL句柄</param>
///<param name="functionName">非托管函數名</param>
///<param name="t">對應的委托類型</param>
///<returns>委托實例,可強制轉換為適當的委托類型</returns>
public static Delegate GetFunctionAddress(int dllModule, string functionName, Type t)
{
int address = GetProcAddress(dllModule, functionName);
if (address == 0)
return null;
else
return Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(new IntPtr(address), t);
}

///<summary>
///將表示函數地址的IntPtr實例轉換成對應的委托, by jingzhongrong
///</summary>
public static Delegate GetDelegateFromIntPtr(IntPtr address, Type t)
{
if (address == IntPtr.Zero)
return null;
else
return Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(address, t);
}

///<summary>
///將表示函數地址的int轉換成對應的委托,by jingzhongrong
///</summary>
public static Delegate GetDelegateFromIntPtr(int address, Type t)
{
if (address == 0)
return null;
else
return Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(new IntPtr(address), t);
}
}

通過這個類,我們這樣調用DLL:

1、聲明相應的委托(正確聲明很重要,否則不能調用成功,後面有詳細介紹)。

2、加載DLL:
int hModule = DLLWrapper.LoadLibrary(dllFilePath);
if (hModule == 0)
return false;

3、獲取相應的委托實例:
FOO foo = (FOO)DLLWrapper.GetFunctionAddress(hModule, "foo", typeof(FOO));
if (foo == null)
{
DLLWrapper.FreeLibrary(hModule);
return false;
}

4、調用函數:
foo(...);

5、.NET並不能自動釋放動態加載的DLL,因此我們在使用完DLL後應該自己釋放DLL:
DLLWrapper.FreeLibrary(hModule);

下面我們將就委托應如何聲明進行相應的討論,在實際操作過程中,我發現使用DllImport方法和動態調用方法兩者在C#中對DLL中函數原型的聲明是有些區別的,下面我介紹動態調用中委托的聲明:

1、首先應該注意的是,C++中的類型和C#中類型的對應關系,比如C++中的long應該對應C#中的Int32而不是long,否則將導致調用結果出錯。

2、結構的聲明使用StructLayout對結構的相應布局進行設置,具體的請查看MSDN:

使用LayoutKind指定結構中成員的布局順序,一般可以使用Sequential:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct StructVersionInfo
{
public int MajorVersion;
public int MinorVersion;
}
另外,如果單獨使用內部類型沒有另外使用到字符串、結構、類,可以將結構在C#中聲明為class:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
class StructVersionInfo
{
public int MajorVersion;
public int MinorVersion;
}

對應C++中的聲明:
typedef struct _VERSION_INFO
{
int MajorVersion;
int MinorVersion;
} VERSION_INFO, *PVERSION_INFO;

如果結構中使用到了字符串,最好應指定相應的字符集:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential,CharSet=CharSet.Unicode)]

部分常用的聲明對應關系(在結構中):
C++:字符串數組
wchar_t Comments[120];
C#:
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 120)]
public string Comments;

C++:結構成員
VERSION_INFO ver;
C#
publicStructVersionInfo ver;

C++:函數指針聲明
PFOO pFoo; //具體聲明見文章前面部分
C#:
publicIntPtr pFoo; //也可以為 public int pFoo;
//不同的聲明方法可以使用上面DLLWrapper類的相應函數獲取對應的委托實例

如果在結構中使用到了union,那麼可以使用FieldOffset指定具體位置。

3、委托的聲明:

當C++編寫的DLL函數需要通過指針傳出將一個結構:如以下聲明:
void getVersionInfo(VERSION_INFO *ver);
對於在C#中聲明為class的結構(當VERSION_INFO聲明為class)
delegate voidgetVersionInfo(VERSION_INFO ver);
如果結構聲明為struct,那麼應該使用如下聲明:
delegate voidgetVersionInfo(refVERSION_INFO ver);
注意:應該使用ref關鍵字。


如果DLL函數需要傳入一個字符串,比如這樣:
BOOL __stdcall jingzhongrong1(const wchar_t* lpFileName, int* FileNum);
那麼使用委托來調用函數的時候應該在C#中如下聲明委托:
delegate bool jingzhongrong1(
[MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]String FileName,
ref int FileNum);
注意:應該使用[MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]和String進行聲明。


如果要在DLL函數中傳出一個字符串,比如這樣:
void __stdcall jingzhongrong2(
wchar_t* lpFileName, //要傳出的字符串
int* Length);
那麼我們如下聲明委托:
//使用委托從非托管函數的參數中傳出的字符串,
//應該這樣聲明,並在調用前為StringBuilder預備足夠的空間
delegate void jingzhongrong2(
[MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] StringBuilder lpFileName,
ref int Length,
);
在使用函數前,應先為StringBuilder聲明足夠的空間用於存放字符串:
StringBuilder fileName = new StringBuilder(FileNameLength);

    

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