将数组从 c# (Mono) 编组到 c++

Question

我正在尝试（非常）有限地成功将数组传递给我创建的 dll。我在 C# 中工作，并在 C++ 中执行一些机器学习操作。这里的问题是我正在使用 Mono 而不是 .Net 框架（用于 Unity）。我关注了多个 "how-to" link，例如 this and this。

第一个 link 实际上非常有用，我可以将一个数组从 c# 传递到具有已知边界的 c++，而垃圾收集器不会消耗该数组。但是，单声道不支持 SAFEARRAY（仅在 .Net 中）

我的 C# 代码的相关部分是：

[DllImport("Classification.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void DebugStruct([In] IntPtr ptest_struct_with_arrays);

internal struct LabeledDataManaged
{
//[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray,SizeConst = 720)]
public float[] floatArray;
//[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 45)]
public uint[] uintArray;
}

static unsafe void TestMarshalMono(float[] testArr, uint[] labelsArr)
{
    LabeledDataManaged labledData = new LabeledDataManaged();
    labledData.floatArray = testArr;
    labledData.uintArray = labelsArr;


    int iSizeOfTestStructWithArrays = Marshal.SizeOf(labledData);
    IntPtr pStruct = Marshal.AllocHGlobal(iSizeOfTestStructWithArrays);
    Marshal.StructureToPtr(labledData, pStruct, false);

    DebugStruct(pStruct );
}

我的问题： 调试 dll 时，我在 C++ 端看到垃圾。我也尝试过从 IntPtr 切换到 HandleRef，但我不明白在 C++ 端需要更改什么才能使其工作。顺便说一句，任何传递数组而不被 GC 弄乱的方式都可以，无论它是否包含在结构中。

我正在联系所有 Whosebug 天才来解决这个恼人的问题。

Answer 1

I define the same struct on the c++ side using std::vector<float> and std::vector<unsigned int>.

重要的细节，需要在问题中。但不，那永远行不通。 C++ 语言类型没有互操作故事，class 实现细节在编译器实现之间完全不同。或者就此而言，在同一个编译器中差异太大。像迭代器调试这样的标准辅助改变了 C++ 标准库对象的布局。

Pinvoke 互操作基于 C 语言类型。您的 C# 声明现在匹配

typedef struct LabeledData {
    float* floatArray;
    unsigned int* uintArray;
}

毫无疑问，您可以看出这个结构的大问题。没有任何合适的方法可以实际使用这些数组。你不知道它们有多大。您可以使用 UnmanagedType.ByValArray 但等效的 C++ 声明需要如下所示：

typedef struct LabeledData {
    float floatArray[42];
    unsigned int uintArray[666];
}

你肯定看到了这个结构的大问题，数组长度是固定的。当您考虑 std::vector<> 时，您肯定不喜欢固定数组长度。

嗯，这就是 .NET 喜欢 COM 互操作类型的原因。 SafeArray 是安全的，因为它还存储数组长度。并且有一个定义明确的方法来分配和销毁它们，这是原始数组的另一个大问题。没有他们，你能做的最好的事情是：

typedef struct LabeledData {
    size_t floatArraySize;
    float* floatArray;
    size_t uintArraySize;
    unsigned int* uintArray;
}

并在 C# 端匹配它：

internal struct LabelData {
    public int floatArraySize;
    public IntPtr floatArray;
    public int uintArraySize;
    public IntPtr uintArray;
}

您需要 Marshal.AllocHGlobal() 来分配数组，您已经知道该怎么做。并且担心谁以及何时调用 Marshal.FreeHGlobal()。由于您可能仍想保留 std::vector，因此您需要复制数组以便在调用 pinvoke 后释放内存。

当然，数组数据复制非常非常难看。通过完全不使用结构而是使用四个函数来获得成功。像 CreateLabeledData、DestroyLabeledData、SetLabeledDataFloats、SetLabeledDataIntegers。以及相应的 C++ class 和实现这些功能的工厂方法。

将数组从 c# (Mono) 编组到 c++

Marshal arrays from c# (Mono) to c++

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