P / Invoke包含C＃和C ++之間的雙編組數據數組

Question

我已經在這里和這里閱讀了C ++ Interop與P / Invoke的各種MSDN頁面，但我仍然感到困惑。

我有一些大型的雙打數組，我需要進入本機代碼，以及一些需要返回的結果數組。 我事先並不知道輸出數組的大小。 為簡單起見，我將在示例中僅使用單個數組。 該平台是x64; 我讀到在32位和64位環境之間編組內部是完全不同的，所以這可能很重要。

C＃

    [DllImport("NativeLib.dll")]
    public static extern void ComputeSomething(double[] inputs, int inlen, 
        [Out] out IntPtr outputs, [Out] out int outlen);

    [DllImport("NativeLib.dll")]
    public static extern void FreeArray(IntPtr outputs);

    public void Compute(double[] inputs, out double[] outputs)
    {           
        IntPtr output_ptr;
        int outlen;
        ComputeSomething(inputs, inputs.Length, out output_ptr, out outlen);

        outputs = new double[outlen];
        Marshal.Copy(output_ptr, outputs, 0, outlen);

        FreeArray(output_ptr);
    }

C ++

extern "C" 
{
    void ComputeSomething(double* inputs, int input_length, 
        double** outputs, int* output_length)
    {
    //...
    *output_length = ...;
    *outputs = new double[output_length];
    //...
    }

    void FreeArray(double* outputs)
    {
        delete[] outputs;
    }
}

它有效，也就是說，我可以讀出我在C ++端寫入數組的雙打。 不過，我想知道：

• 這真的是使用P / Invoke的正確方法嗎？
• 我的簽名不是很復雜嗎？
• 可以更有效地使用P / Invoke來解決這個問題嗎？
• 我相信我讀過可以避免對內置類型的單維數組進行編組。 Marshal.Copy有辦法嗎？

請注意，我們有一個有效的C ++ / Cli版本，但是在第三方庫代碼中存在與導致崩潰的本地靜態有關的一些問題。 微軟將此問題標記為WONTFIX ，這就是我尋找替代品的原因。

Answer 1

沒關系。 完全沒有返回錯誤代碼的方法非常糟糕，當數組很大並且程序內存耗盡時會受到傷害。 你得到的嚴重崩潰是非常不可知的。

復制數組並明確釋放它們的需要當然不會贏得任何獎項。 您可以通過讓調用者將指針傳遞給自己的數組來解決這個問題，然后編寫元素。 但是，您需要一個協議讓調用者確定數組需要多大的數量，這需要調用該方法兩次。 第一個調用返回所需的大小，第二個調用完成工作。

樣板示例如下：

[DllImport("foo.dll")]
private static int ReturnData(double[] data, ref int dataLength);

以及樣本用法：

int len = 0;
double[] data = null;
int err = ReturnData(data, ref len);
if (err == ERROR_MORE_DATA) {    // NOTE: expected
    data = new double[len];
    err = ReturnData(data, len);
}

無需復制，無需釋放內存，好事。 如果本地代碼沒有注意傳遞的len ，那么本機代碼可能會損壞GC堆，這不是一件好事。 但當然容易避免。

Answer 2

如果將確定輸出長度的代碼與填充輸出的代碼分開是可行的，那么您可以：

• 導出返回輸出長度的函數。
• 從C＃代碼調用它，然后分配輸出緩沖區。
• 再次調用非托管代碼，這次要求它填充輸出緩沖區。

但我假設你拒絕了這個選項，因為它是不切實際的。 在這種情況下，您的代碼是解決問題的完美合理方式。 事實上，我會說你做得很好。

修復調用約定不匹配后，代碼在x86中的工作方式相同。 在C ++方面，調用約定是cdecl ，但在C＃方面它是stdcall 。 這與x64無關，因為只有一個調用約定。 但是在x86下這將是一個問題。

一些評論：

• 你並不需要使用[Out]以及out 。 后者意味着前者。
• 您可以通過分配共享堆來避免導出deallocator。 例如，C ++端的CoTaskMemAlloc ，然后在C＃端釋放Mashal.FreeCoTaskMem 。

Answer 3

如果您事先知道數組大小，則可以編寫一個C ++ / CLI DLL，它將托管數組作為參數，將其固定，並在它獲得的固定指針上調用本機C ++ DLL。

但如果只是輸出，我沒有看到沒有副本的任何版本。 您可以使用SAFEARRAY，因此P / Invoke會復制而不是您，但這就是全部。