編組從C ++到C＃的結構數組？

Question

在我的C＃代碼中，我正在嘗試從遺留C ++ DLL中獲取結構數組（代碼我無法更改）。

在該C ++代碼中，結構定義如下：

struct MyStruct
{
    char* id;
    char* description;
};

我正在調用的方法（get_my_structures）返回一個指向MyStruct結構數組的指針：

MyStruct* get_my_structures()
{
    ...
}

還有另一種方法可以返回結構的數量，因此我知道返回了多少結構。

在我的C＃代碼中，我已經定義了MyStruct：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
public class MyStruct
{
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPStr)]    // <-- also tried without this
  private string _id;
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPStr)]
  private string _description;
}

互操作簽名如下所示：

[DllImport("legacy.dll", EntryPoint="get_my_structures")]
public static extern IntPtr GetMyStructures();

最后，獲取MyStruct結構數組的代碼如下所示：

int structuresCount = ...;
IntPtr myStructs = GetMyStructures();
int structSize = Marshal.SizeOf(typeof(MyStruct));    // <- returns 8 in my case
for (int i = 0; i < structuresCount; i++)
{
    IntPtr data = new IntPtr(myStructs.ToInt64() + structSize * i);
    MyStruct ms = (MyStruct) Marshal.PtrToStructure(data, typeof(MyStruct));
    ...
}

麻煩的是，只有第一個結構（偏移零點處的一個）才能正確編組。 后續的在_id和_description成員中有偽造的值。 這些值並未完全刪除，或者看起來如此：它們是來自其他一些內存位置的字符串。 代碼本身不會崩潰。

我已經驗證了get_my_structures（）中的C ++代碼確實返回了正確的數據。 在通話期間或之后不會意外刪除或修改數據。

在調試器中查看，返回數據的C ++內存布局如下所示：

0: id (char*)           <---- [MyStruct 1]
4: description (char*)
8: id (char*)           <---- [MyStruct 2]
12: description (char*)
16: id (char*)          <---- [MyStruct 3]
...

[2009年11月18日更新]

以下是C ++代碼如何准備這些結構（實際代碼更加丑陋，但這是一個非常接近的近似值）：

static char buffer[12345] = {0};
MyStruct* myStructs = (MyStruct*) &buffer;
for (int i = 0; i < structuresCount; i++)
{
    MyStruct* ms = <some other permanent address where the struct is>;
    myStructs[i].id = (char*) ms->id;
    myStructs[i].description = (char*) ms->description;
}
return myStructs;

不可否認，上面的代碼執行了一些丑陋的轉換和復制原始指針，但它似乎仍然可以正確地做到這一點。 至少這是我在調試器中看到的：上面的（靜態）緩沖區確實包含一個接一個地存儲的所有這些裸char *指針，並且它們指向內存中的有效（非本地）位置。

帕維爾的例子表明，這確實是唯一可能出錯的地方。 我將嘗試分析字符串確實存在的那些“結束”位置會發生什么，而不是存儲指針的位置。

Answer 1

我無法重現你的問題，這讓我懷疑它確實在C ++方面。 這是我嘗試的完整源代碼。

dll.cpp - 使用cl.exe /LD編譯：

extern "C" {

struct MyStruct
{
    char* id;
    char* description;
};

__declspec(dllexport)
MyStruct* __stdcall get_my_structures()
{
    static MyStruct a[] =
    {
        { "id1", "desc1" },
        { "id2", "desc2" },
        { "id3", "desc3" }
    };
    return a;

}

}

test.cs - 使用csc.exe /platform:x86編譯csc.exe /platform:x86 ：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
public class MyStruct
{
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPStr)]
  public string _id;
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPStr)]
  public string _description;
}


class Program
{
    [DllImport("dll")]
    static extern IntPtr get_my_structures();

    static void Main()
    {
        int structSize = Marshal.SizeOf(typeof(MyStruct));
        Console.WriteLine(structSize);

        IntPtr myStructs = get_my_structures();
        for (int i = 0; i < 3; ++i)
        {
            IntPtr data = new IntPtr(myStructs.ToInt64() + structSize * i);
            MyStruct ms = (MyStruct) Marshal.PtrToStructure(data, typeof(MyStruct));

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine(ms._id);
            Console.WriteLine(ms._description);
        }
    }
}

這正確地打印出所有3個結構。

你能展示填充結構的C ++代碼嗎？ 您可以直接從C ++調用它並獲得正確的結果這一事實並不一定意味着它是正確的。 例如，您可能正在返回指向堆棧分配結構的指針。 在進行直接調用時，您將獲得技術上無效的指針，但數據可能仍會保留。 在進行P / Invoke編組時，P / Invoke數據結構可以通過它嘗試從那里讀取值來覆蓋堆棧。

Answer 2

我會改變結構。 而不是字符串等，使用IntPtr：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
public class MyStruct
{
  private IntPtr _id;
  private IntPtr _description;
}

然后可以使用Marshal.PtrToString將C＃數組的每個值手動編組為字符串，同時考慮字符集等。

Answer 3

您必須將UnmanagedType.LPTStr用於char *。 對於非const char *，建議使用 StringBuilder ： 和CharSet規范：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Charset = CharSet.Auto)]  
public class MyStruct
{
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPTStr)]
  private StringBuilder _id;
  [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPTStr)]
  private StringBuilder _description;
}

至於DllImport聲明，你試過嗎？

[DllImport("legacy.dll", EntryPoint="get_my_structures")]
public static extern MarshalAs(UnmanagedType.LPArray) MyStruct[] GetMyStructures();

？

此外，如果前一個不起作用，請將其保留在IntPtr並嘗試按照以下方式對返回的結構進行Mashal：

for (int i = 0; i < structuresCount; i++)
{
    MyStruct ms = (MyStruct) Marshal.PtrToStructure(myStructs, typeof(MyStruct));
    ...
    myStructs += Marshal.SizeOf(ms);
}

Answer 4

我通常會通過反復試驗來解決這些問題。 確保你在StructLayout上設置了CharSet屬性，我會嘗試使用UnmanagedType.LPTStr，似乎更適合char *，即使我不確定原因。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet=CharSet.Auto)]  
public class MyStruct
{
    [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPTStr)]
    private string _id;
    [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPTStr)]
    private string _description;
}

Answer 5

我認為，除了給出的答案之外，你還需要提供長度，即[MarshalAsAttribute（UnmanagedType.LPTStr），SizeConst =，ArraySubType = System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.AnsiBStr）]

為了實現這一點，這是一個試驗和錯誤，另外還有一件事需要考慮，在一些期望字符串參數的WinAPI調用中，通常是一個ref參數，嘗試StringBuilder類也值得你花點時間......沒有別的想到這一點，除了我在這里提到的要點之外......希望這會有所幫助，湯姆