如何编组指向结构数组指针的指针？

Question

我的 C 声明如下：

int myData(uint myHandle, tchar *dataName, long *Time, uint *maxData, DATASTRUCT **data);

typedef struct {
  byte Rel;
  __int64 Time;
  char Validated;
  unsigned char Data[1];
} DATASTRUCT;

我的 C# 声明如下：

[DllImport("myData.dll", EntryPoint = "myData")]
public static extern int myData(uint myHandle, [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr)] string dataName, out long Time, out uint maxData, ref DATASTRUCT[] data);

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct DATASTRUCT
{
    public sbyte Rel;
    public long Time;
    public byte Validated;
    public double Data;
}

然后我按如下方式调用托管函数：

string dataToShow = "description";
long Time;
uint maxData; // How many structs will be returned, i.e., how much data is available?
uint myHandle = 1;

DATASTRUCT[] dataInformation = new DATASTRUCT[3]; // Doesn't it matter what I specify as the array size?

myData(myHandle, dataToShow, out Time, out maxData, ref dataInformation);

执行后，即使有 3 个结构要返回，上述函数也将成功返回只有一个结构。 为什么会这样？

附加信息; 我尝试通过以下方式将指针传递给结构数组的指针：

• ref DATASTRUCT[] data; // 它可以工作，但它只返回一个结构
• [Out, MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] DATASTRUCT[] data; // 返回带有垃圾的已定义结构的数量

据我了解，我可能需要使用IntPtr进行一些手动编组，但是我不知道如何实现这一点，因此我们将不胜感激。

Answer 1

好的，看起来好像您的本机库进行了分配，所以您真正需要做的就是提供一个指针，您可以通过该指针访问分配的数据。

将您的 API 定义更改为（注意，我将 maxData 参数更改为 uint，long 在 .NET 中为 64 位，在本机中为 32 位。

[DllImportAttribute("myData.dll", EntryPoint = "myData")]
public static extern int myData(uint myHandle, [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr)] string dataName, out uint Time, out uint maxData, out IntPtr pData);

在我的脑海中，我不太记得你是否需要 out 关键字作为最终参数，但我认为是的。

然后，调用 myData：

uint nAllocs = 0, time = 0;
IntPtr pAllocs = IntPtr.Zero;
myData(1, "description", out time, out nAllocs, out pAllocs);

现在，pAllocs 应该指向非托管内存，将它们编组到托管内存中并不太难：

[StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct DATASTRUCT
{
    public byte Rel;
    public long Time;
    public byte Validated;
    public IntPtr Data; //pointer to unmanaged string.
}


int szStruct = Marshal.SizeOf(typeof(DATASTRUCT));
DATASTRUCT[] localStructs = new DATASTRUCT[nAllocs];
for(uint i = 0; i < nallocs; i++)
    localStructs[i] = (DATASTRUCT)Marshal.PtrToStructure(new IntPtr(pAllocs.ToInt32() + (szStruct * i)), typeof(DATASTRUCT));

现在你应该有一个本地结构数组。

需要注意的一点您可能需要将项目设置为编译为 x86，以将 IntPtr 的大小标准化为 4 字节 (DWORD) 而不是 AnyCPU 的默认 8。

Answer 2

指向指针的指针可以在您的 dllimport 声明中表示为 ref IntPtr 数据，因此您的声明将变为：

[DllImportAttribute("myData.dll", EntryPoint = "myData")]
public static extern int myData(uint myHandle, [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr)] string dataName, out long Time, out uint maxData, ref IntPtr data);

（顺便说一句，我认为 C 中的 long 仅相当于 C# 中的 int。C# 中的 Long 是 Int64，在 C 中将是 long long）

可以使用 GCHandle 类将您的 DATASTRUCT[] 编组到 IntPtr

DATASTRUCT [] dataInformation = new DATASTRUCT[3];
GCHandle gch = GCHandle.Alloc(dataInformation , GCHandleType.Pinned);
IntPtr ptr = gch.AddrOfPinnedObject();
myData(myHandle, dataToShow, out Time, out maxData, ref ptr);
//It's absolutely essential you do this next bit so the object can be garbage collected again, 
//but it should only be done once the unmanaged code is definitely done with the reference.    
gch.Free(); 

使用 Marshal 类和它的 StructureToPtr 或 Copy 方法也是一种选择，但为了证明这个概念，至少 GCHandle 应该可以解决问题，它对于非托管代码执行长时间运行操作的场景并不理想，因为您'已经将这个对象固定在适当的位置，GC 不能移动它，直到你释放它。