将 C# 结构传递给 C++ 非托管 DLL 返回不正确的结果

Question

我有一个在 visual studio 2017 年开发并在 64 位环境中编译的简单 C++ win32 DLL，代码如下：

typedef struct sum {
    struct  {
        int num1;
        int num2;
    } nums;
} sum1;

extern "C" {

__declspec(dllexport) int initialize(sum1 *summing)
{
    int res;
    res = summing->nums.num1 + summing->nums.num2;
    return res;
}

}

上面的代码包含一个方法，该方法通过将 typedef 结构作为参数来 returns 两个整数的总和。

我有一个 C# 客户端应用程序，它使用 PInvoke 使用此 Win32 C++ DLL。以下是我的 C# 客户端应用程序的代码：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct nums
{
    public int a;
    public int b;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct mydef
{
    public IntPtr sum;
}

public class LibWrap
{    
    [DllImport("C++.dll", EntryPoint = "initialize")]
    public static extern int Initialize(ref mydef mydef);
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        mydef mydef = new mydef();
        nums nums;
        nums.a = 6;
        nums.b = 6;

        IntPtr buffer1 = Marshal.AllocCoTaskMem(Marshal.SizeOf(nums));
        Marshal.StructureToPtr(nums, buffer1, false);
        mydef.sum = buffer1;

        int res = LibWrap.Initialize(ref mydef);

        Console.WriteLine(res);
    }
}

使用上面的代码，我期望输出“12”，但我得到的是“-1504178328”作为输出。

我是一名完全没有 C++ 经验的 C# 开发人员。请帮我解决这个问题。

Answer 1

使用更简单的 P/Invoke 包装器：

public static class LibWrap
{
    [DllImport("C++.dll", EntryPoint = "initialize")]
    public static extern int Initialize(ref Nums nums);

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct Nums
    {
        public int a;
        public int b;
    }
}

并像这样使用它：

void CSharpExample()
{
    LibWrap.Nums nums;
    nums.a = 6;
    nums.b = 7;
    int res = LibWrap.Initialize(ref nums);
    Console.WriteLine(res);
}

在您的示例中，您不需要任何内存分配和封送处理，因为：

LibWrap.Nums 是一个结构，因此 CSharpExample() 中的局部变量 nums 完全分配在堆栈上。
通过 ref 将托管结构 LibWrap.Nums 传递给 LibWrap.Initialize 会将指针传递给堆栈上的局部变量 nums。
LibWrap.Initialize 被同步调用，因此您传递给它的指针在 LibWrap.Initialize 函数退出后不会在任何地方使用。这很重要，因为一旦 CSharpExample() 退出，指针就会失效。

Answer 2

在 C# 方面，您没有正确处理嵌套结构。试试这个：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct mynums {
    public int num1;
    public int num2;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct sum1 {
    public mynums nums;
}

public class LibWrap {
    [DllImport("C++.dll", EntryPoint = "initialize")]
    public static extern int Initialize(ref sum1 summing);
}

class Program {
    static void Main(string[] args) {
        sum1 mysum;
        mysum.nums.num1 = 6;
        mysum.nums.num2 = 6;
        int res = LibWrap.Initialize(ref mysum);
        Console.WriteLine(res);
    }
}

也就是说，拥有一个其唯一数据成员是另一个结构的结构是多余且不必要的。您应该完全删除外部结构，例如：

struct nums {
    int num1;
    int num2;
};

extern "C" {

__declspec(dllexport) int initialize(nums *summing) {
    return summing->num1 + summing->num2;
}

}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct nums {
    public int num1;
    public int num2;
}

public class LibWrap {
    [DllImport("C++.dll", EntryPoint = "initialize")]
    public static extern int Initialize(ref nums summing);
}

class Program {
    static void Main(string[] args) {
        nums mynums;
        mynums.num1 = 6;
        mynums.num2 = 6;
        int res = LibWrap.Initialize(ref mynums);
        Console.WriteLine(res);
    }
}

将 C# 结构传递给 C++ 非托管 DLL 返回不正确的结果

Passing C# struct to C++ unmanaged DLL returning incorrect result

c#

c++

pinvoke

marshalling