將結構數組從 C# 傳遞到 C++ DLL

Question

我正在嘗試將結構數組傳遞到 C++ DLL 並遇到問題。 我已經嘗試了好幾天了，但無濟於事。 我可以從 C++ 中獲取數據，但是當我嘗試使用 .NET 獲取結構數組時遇到了問題。

C++原型是：

static __declspec(dllexport) int SocketAPI::api_get_data(int iSize, buffer_node *data); 

在我的 C# 代碼中，我將函數定義為：

[DllImport("SocketAPI.dll")]
static extern int api_get_data(int iSize, buffer_node[] data);

我的結構是 buffer_node 定義為：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 23), Serializable]
public struct header
{
    // HEADER
    public UInt16 h_type; 
    public UInt32 frame_num;  
    public UInt16 count_1pps;   
    public byte data_options;   
    public byte project_type;   
    public byte tile_num;     
    public byte tile_set;          
    public byte total_rows;     
    public byte total_cols;      
    public byte num_rows;         
    public byte num_cols;       
    public byte first_row;        
    public byte first_col;      
    public UInt16 num_sensors;      
    public UInt16 num_data_bytes; 
    public byte h_checksum;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 25), Serializable]
public struct footer
{
    // FOOTER
    public UInt16 f_type;  
    public byte ts_len;           
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 20)]
    public byte[] ts_array;
    public byte frame_status;
    public byte f_checksum;     
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 51), Serializable]
public struct buffer_node
{
    // HEADER
    public header data_header;

    // DATA
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 3)]
    public byte[] data;

    // FOOTER
    public footer data_footer;
}

如果嘗試以下導入：

// See buffer, but everything is 0 - ie. not being populated
unsafe static extern int api_get_data(int iSize, buffer_node[] data); 

// fails somewhere in the API
static extern int api_get_data(int iSize, out buffer_node[] data); 

static extern int api_get_data(int iSize, ref buffer_node[] data);

我的 C# GetData 程序目前看起來像這樣：

// Get current data size
int iSize = api_is_data_available();

// Create buffer to hold the data
buffer_node[] buf_data = new buffer_node[iSize];

for (int i = 0; i < iSize; i++)
{
    buf_data[i].data = new byte[3];
    buf_data[i].data_footer.ts_array = new byte[20];
}

// Get the data
//int iStructSize = Marshal.SizeOf(buf_data[0]);
//IntPtr bufNodePtr = IntPtr.Zero;
//IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(iStructSize * iSize);
//api_get_data(iSize, buffer);
//for (int i = 0; i < iSize; i++)
//{
//    IntPtr ptr = new IntPtr(buffer.ToInt64() + iStructSize * i);
//    buf_data[i] = (buffer_node)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(buffer_node));
//}

//api_get_data(iSize, buf_data); // See buffer, but everything is 0 - ie. not being populated
// api_get_data(iSize, out buf_data); // fails no error
api_get_data(iSize, ref buf_data); // fails no error
// api_get_data(iSize, ref buf_data);

// Print the data
for (int i = 0; i < iSize; i++)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.Append("Tile Number: " + Convert.ToString(buf_data[i].data_header.tile_num));
    AppendTextBox(sb.ToString());
}

再次感謝。 任何幫助將不勝感激，因為我認為這是一項簡單的任務，實際上讓我陷入困境！

Answer 1

您必須在 [DllImport] 屬性中使用 CallingConvention 屬性。 默認是 StdCall，這里需要 Cdecl，因為 C++ 聲明沒有使用 __stdcall。

Answer 2

如果int iSize是元素中數組的大小（例如 data.Length），請嘗試使用MarshallAs.SizeParamIndex 。 這將告訴編組器在數據中應該有多少元素。

[DllImport("SocketAPI.dll")]
static extern int api_get_data(int iSize, [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeParamIndex=0)]  buffer_node[] data);

有關如何在 MSDN上混搭數組的更多信息。

Answer 3

帶有ref和out那些不起作用，因為它們傳遞了一個指向引用的指針，而不是指向第一個元素的指針。

---

編輯 1：我剛剛注意到，您不能像現在一樣傳遞數組——結構內的托管數組通常不會按照您想要的方式進行編組。 當我想到一個解決方案時，我會寫一個解決方案，但我認為您將不得不手動編組。

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編輯 2：如果您能夠使用不安全的代碼，那么這應該可以解決問題：將所有內容從ByValArray更改為fixed byte[] ，然后使用以下代碼：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 23), Serializable]
public struct header
{
    // HEADER
    public UInt16 h_type; 
    public UInt32 frame_num;  
    public UInt16 count_1pps;   
    public byte data_options;   
    public byte project_type;   
    public byte tile_num;     
    public byte tile_set;          
    public byte total_rows;     
    public byte total_cols;      
    public byte num_rows;         
    public byte num_cols;       
    public byte first_row;        
    public byte first_col;      
    public UInt16 num_sensors;      
    public UInt16 num_data_bytes; 
    public byte h_checksum;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 25), Serializable]
public struct footer
{
    // FOOTER
    public UInt16 f_type;  
    public byte ts_len;           
    public unsafe fixed byte ts_array[20];
    public byte frame_status;
    public byte f_checksum;     
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 51), Serializable]
public struct buffer_node
{
    // HEADER
    public header data_header;

    // DATA
    public unsafe fixed byte data[3];

    // FOOTER
    public footer data_footer;
}

unsafe static extern int api_get_data(int iSize, buffer_node* pData);


//...

// Get current data size
int iSize = api_is_data_available();

// Create buffer to hold the data
buffer_node[] buf_data = new buffer_node[iSize];

unsafe
{
    fixed (buffer_node* pBufData = buf_data)
    {
        api_get_data(iSize, pBufData); // fails no error
    }
}

（您必須將聲明更改為指向元素的指針。）

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編輯 3：我剛剛注意到……你試過像這樣說[Out]嗎？

[DllImport("SocketAPI.dll")]
static extern int api_get_data(int iSize, [Out] buffer_node[] data);

這可能會奏效，而不會像我上面所做的那樣痛苦。

旁注：除非您還更改對齊方式，否則說Size = 23不會做任何事情，因為結構將被填充以達到默認對齊方式。

Answer 4

我必須將空數組從 C# 傳遞給 dll 中的 C 函數時遇到了同樣的問題。 然后，該函數將返回指向填充了結構的數組的第一個元素的指針。

這就是我聲明外部函數的方式：

[DllImport(LIB_NAME, CallingConvention = CallingConvention.StdCall, EntryPoint = "getData")]
unsafe extern void getData(IntPtr data, ref UInt32 dataLen);

有問題的結構：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
internal struct DataC
{
    internal UInt16 xRes, yRes;
    internal fixed float rot[9];
}

這就是我調用函數的方式以及將 IntPtr 轉換為結構的方式：

unsafe
{
    UInt32 dataLen = 10;
    IntPtr dataPtr = Marshal.AllocHGlobal((int)dataLen * Marshal.SizeOf(typeof(DataC)));
    getData(dataPtr, ref dataLen);
    // check here for null, obviously
    DataC* dataArr = (DataC*)dataPtr;
    for (int i = 0; i < dataLen; i++)
    {
        DataC data = dataArr[i];
        // I fill a managed class/struct with the unmanaged data and add it to a List or whatever
        result.Add(new Data(data->xRes, data->yRes, data->rot[0], ...));
    }
    // As we have the data in managed memory now, we free the allocated space
    Marshal.FreeHGlobal(dataPtr);
}

Answer 5

使用 [In, Out] 屬性作為 buffer_node[] 數據參數：

[DllImport("SocketAPI.dll")]
static extern int api_get_data(int iSize, [In, Out] buffer_node[] data);