C ++ DLL和C＃代码之间的共享内存

Question

我目前正在一个期限很短的项目上工作，所以我没有太多时间来了解所有内容。 另外，我不是 C ++开发和内存管理方面的专家。

所以，我想做的是用C和C ++代码创建一个DLL。 然后，我想用C＃代码调用此DLL。 当前，C ++和C＃之间的通信正常。 当我尝试将字符串从DLL传输到C＃代码时出现问题。 错误是这个：

System.AccessViolationException: Attempted to read or write protected memory. This is often an indication that other memory is corrupt.
   at Microsoft.Win32.Win32Native.CoTaskMemFree(IntPtr ptr)
   at System.StubHelpers.CSTRMarshaler.ClearNative(IntPtr pNative)
   at NMSPRecognitionWrapper.Program.GetResultsExt()
   at NMSPRecognitionWrapper.Program.<Main>b__0() in <my dir>\Program.cs:line 54
   at NMSPRecognitionWrapper.Program.StartRecognitionExt()
   at NMSPRecognitionWrapper.Program.Main(String[] args) in <my dir>\Program.cs:line 60

另外，我可以在下面提供一些代码（确实简化了！）。 实际上，C ++公开了两种方法： StartRecognition()启动操作以从麦克风获取一些数据，然后对其进行处理并存储结果。 GetResults()返回先前存储的结果的实例。 WrapperCallback()允许在能够处理Result时调用C＃部分。 当调用Callback时，C＃部分将要求使用GetResults()方法获取结果。

我知道此演示文稿中的体系结构似乎确实不合适，但是我不想解释整个项目以验证模型，请确保一切正确。

最后，问题在于C＃回调调用GetResults()方法时。 从C＃中似乎无法访问resultsForCS 。

C ++部分-标头

// NMSPRecognitionLib.h

#pragma once
#include <iostream>

using namespace std;

extern "C" __declspec(dllexport) char* GetResults();
extern "C" static void DoWork();
extern "C" __declspec(dllexport) void StartRecognition();

C ++部分-来源

#include "stdafx.h"
#include "NMSPRecognitionLib.h"

static char * resultsForCS;

static SUCCESS ProcessResult(NMSPCONNECTION_OBJECTS *pNmspConnectionObjects, LH_OBJECT hResult)
{
    [...]
    char* szResult;
    [...]

    resultsForCS = szResult;

    DoWork();

    [...]
    return Success;

    error:
        return Failure;
} /* End of ProcessResult */


extern "C" __declspec(dllexport) char* GetResults()
{
    return resultsForCS;
}

extern "C"
{
    typedef void (*callback_function)();
    callback_function gCBF;

    __declspec(dllexport) void WrapperCallback(callback_function callback) {
        gCBF = callback;
    }

    static void DoWork() {
        gCBF();
    }
}

extern "C" __declspec(dllexport) void StartRecognition()
{
    char* argv[] = { "path", "params" };
    entryPoint(2, argv);
}

C＃部分

class Program
{
    [DllImport("NMSPRecognitionLib.dll", EntryPoint = "GetResults")]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)]
    public static extern string GetResultsExt();

    public delegate void message_callback_delegate();

    [DllImport("NMSPRecognitionLib.dll", EntryPoint = "WrapperCallback")]
    public static extern void WrapperCallbackExt(message_callback_delegate callback);

    [DllImport("NMSPRecognitionLib.dll", EntryPoint = "StartRecognition")]
    public static extern void StartRecognitionExt();

    static void Main(string[] args)
    {
        WrapperCallbackExt(
            delegate()
            {
                Console.WriteLine(GetResultsExt());
            }
        );

        StartRecognitionExt();

        Console.WriteLine("\nPress any key to finish... ");
        var nothing = Console.ReadLine();
    }
}

我知道出现问题是因为我正在使用指针来存储结果（ char * ），但实际上我不知道如何以其他方式执行此操作。 szResults类型也为char * ，我无法更改！

Answer 1

是的，返回类型是问题。 pinvoke编组人员必须执行某些操作才能释放为该字符串分配的内存。 合同规定，必须从COM堆中分配需要由调用方释放的内存分配。 CoTaskMemAlloc（）以本机代码显示，在.NET中也显示为Marshal.AllocCoTaskMem（）。

这很少有一个好的结局，大多数本机代码使用malloc（）或:: operator new进行分配，并从C运行时库创建的堆中进行分配。 错误的堆。 因此，不可避免地，CoTaskMemFree（）调用将失败。 在Windows XP和更早版本（在Vista及更高版本上为kaboom）中被无声忽略。

您必须停止尝试释放内存的pinvoke编组器。 为此，将返回值声明为IntPtr。 并使用Marshal.PtrToStringAnsi（）恢复字符串。

您仍然有一个大问题，这种问题使尝试使用此功能的任何本机代码也陷入困境。 您仍然有一个需要释放的字符串缓冲区。 您无法从C＃中执行此操作，也无法调用free（）或:: operator delete的正确版本。 内存泄漏是不可避免的。 您唯一希望的是，本机代码会以某种方式处理它。 如果不是，则必须使用C ++ / CLI进行互操作。 另外还需要使用相同的编译器重建本机代码，以使其使用相同的共享CRT。 很难从本地代码正确使用的代码也很难确定。 这是一个设计缺陷，始终允许调用者传递要填充的缓冲区，因此，谁拥有内存就没有问题了。

Answer 2

看着：

at Microsoft.Win32.Win32Native.CoTaskMemFree(IntPtr ptr)
at System.StubHelpers.CSTRMarshaler.ClearNative(IntPtr pNative)
at NMSPRecognitionWrapper.Program.GetResultsExt()

我可以看到调用了您的回调，但是运行时尝试释放一些内存。 我认为它假设您的指针将指向com内存。 尝试自己转换字符串，这很容易！

[DllImport("NMSPRecognitionLib.dll", EntryPoint = "GetResults")]
public static extern IntPtr GetResultsExt();

[...]

string result = Marshal.PtrToStringAnsi(GetResultsExt())

没有100％的保证，但值得一试。

Answer 3

我发现使用C ++本机代码在C ++ / CLI中编写包装程序通常更容易。 C ++ / CLI类可以直接调用和使用本机C ++，但是可以从C＃（和任何.Net语言）访问。 以我的经验，在使用DLLImport时会导致难以调试和发现错误。