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  • 在VS2010上使用C#调用非托管C++生成的DLL文件(图文讲解)

    背景 

         在项目过程中,有时候你需要调用非C#编写的DLL文件,尤其在使用一些第三方通讯组件的时候,通过C#来开发应用软件时,就需要利用DllImport特性进行方法调用。本篇文章将引导你快速理解这个调用的过程。

    步骤

    1. 创建一个CSharpInvokeCPP的解决方案:

    image

    2. 创建一个C++的动态库项目:

    image

    3. 在应用程序设置中,选择“DLL”,其他按照默认选项:

    image

    最后点击完成,得到如图所示项目:

    image

          我们可以看到这里有一些文件,其中dllmain.cpp作为定义DLL应用程序的入口点,它的作用跟exe文件有个main或者WinMain入口函数是一样的,它就是作为DLL的一个入口函数,实际上它是个可选的文件。它是在静态链接时或动态链接时调用LoadLibrary和FreeLibrary时都会被调用。详细内容可以参考(http://blog.csdn.net/benkaoya/archive/2008/06/02/2504781.aspx)。

    4. 现在我们打开CSharpInvokeCPP.CPPDemo.cpp文件:

    现在我们加入以下内容:

    // CSharpInvokeCPP.CPPDemo.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    
    extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int x, int y) 
    { 
    	return x + y; 
    }
    extern "C" __declspec(dllexport) int Sub(int x, int y) 
    { 
    	return x - y; 
    }
    extern "C" __declspec(dllexport) int Multiply(int x, int y) 
    { 
    	return x * y; 
    }
    extern "C" __declspec(dllexport) int Divide(int x, int y) 
    { 
    	return x / y; 
    }

          extern "C" 包含双重含义,从字面上即可得到:首先,被它修饰的目标是“extern”的;其次,被它修饰的目标是“C”的。而被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的。

          __declspec(dllexport)的目的是为了将对应的函数放入到DLL动态库中。

          extern "C" __declspec(dllexport)加起来的目的是为了使用DllImport调用非托管C++的DLL文件。因为使用DllImport只能调用由C语言函数做成的DLL。

    5. 编译项目程序,最后在Debug目录生成CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll和CSharpInvokeCPP.CPPDemo.lib

    image

    我们用反编译工具PE Explorer查看下该DLL里面的方法:

    image

    可以发现对外的公共函数上包含这四种“加减乘除”方法。

    6. 现在来演示下如何利用C#项目来调用非托管C++的DLL,首先创建C#控制台应用程序:

    image

    7. 在CSharpInvokeCSharp.CSharpDemo项目上新建一个CPPDLL类,编写以下代码:

    public class CPPDLL
    {
        [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
        public static extern int Add(int x, int y);
    
        [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
        public static extern int Sub(int x, int y);
    
        [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
        public static extern int Multiply(int x, int y);
    
        [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
        public static extern int Divide(int x, int y);
    }

    DllImport作为C#中对C++的DLL类的导入入口特征,并通过static extern对extern “C”进行对应。

    8. 另外,记得把CPPDemo中生成的DLL文件拷贝到CSharpDemo的bin目录下,你也可以通过设置【项目属性】->【配置属性】->【常规】中的输出目录:

    image

    这样编译项目后,生成的文件就自动输出到CSharpDemo中了。

    9. 然后在Main入口编写测试代码:

    static void Main(string[] args)
    {
        int result = CPPDLL.Add(10, 20);
        Console.WriteLine("10 + 20 = {0}", result);
    
        result = CPPDLL.Sub(30, 12);
        Console.WriteLine("30 - 12 = {0}", result);
    
        result = CPPDLL.Multiply(5, 4);
        Console.WriteLine("5 * 4 = {0}", result);
    
        result = CPPDLL.Divide(30, 5);
        Console.WriteLine("30 / 5 = {0}", result);
    
        Console.ReadLine();
    }

    运行结果:

    image

    方法得到调用。

    10. 以上的方法只能通过静态方法对于C++中的函数进行调用。那么怎样通过静态方法去调用C++中一个类对象中的方法呢?现在我在CPPDemo项目中添加一个头文件userinfo.h:

    class UserInfo {
    private:
        char* m_Name;
        int m_Age;
    public:
        UserInfo(char* name, int age) 
        { 
            m_Name = name; 
            m_Age = age;
        }
        virtual ~UserInfo(){ }
        int GetAge() { return m_Age; }
        char* GetName() { return m_Name; }
    };

    在CSharpInvokeCPP.CPPDemo.cpp中,添加一些代码:

    #include "malloc.h"
    #include "userinfo.h"
    
    typedef struct {
        char name[32];
        int age;
    } User;  
    
    UserInfo* userInfo;
    
    extern "C" __declspec(dllexport) User* Create(char* name, int age)    
    {   
        User* user = (User*)malloc(sizeof(User));
    
        userInfo = new UserInfo(name, age);
        strcpy(user->name, userInfo->GetName());  
        user->age = userInfo->GetAge();
    
        return user; 
    }

    这里声明一个结构,包括name和age,这个结构是用于和C#方面的结构作个映射。

    注意:代码中的User*是个指针,返回也是一个对象指针,这样做为了防止方法作用域结束后的局部变量的释放。

    strcpy是个复制char数组的函数。

    11. 在CSharpDemo项目中CPPDLL类中补充代码:

    [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    public static extern IntPtr Create(string name, int age);
    
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct User
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
        public string Name;
    
        public int Age;
    }

    其中这里的结构User就和C++中的User对应。

    12. 在Program.cs中补充代码:

    IntPtr ptr = CPPDLL.Create("李平", 27);
    CPPDLL.User user = (CPPDLL.User)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(CPPDLL.User));
    Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", user.Name, user.Age);

    注意:红色字体部分,这里结构指针首先转换成IntPtr句柄,然后通过Marshal.PtrToStructrue转换成你所需要的结构。

    运行结果:

    image

    最后附上我的源代码:CSharpInvokeCPP.rar,希望对大家有所帮助:)

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