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在VS2010上使用C#调用非托管C++生成的DLL文件

时间:2015-05-25 06:05:59      阅读:236      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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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:

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2. 创建一个C++的动态库项目:

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3. 在应用程序设置中,选择“DLL”,其他按照默认选项:

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最后点击完成,得到如图所示项目:

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  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

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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:

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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", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern int Add(int x, int y);

        [DllImport("CSharpInvokeCpp_CppDemo.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern int Sub(int x, int y);

        [DllImport("CSharpInvokeCpp_CppDemo.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern int Multiply(int x, int y);

        [DllImport("CSharpInvokeCpp_CppDemo.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        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。其中CallingConvention是声明函数的调用方式,也就是确定函数参数的入栈顺序。

8. 另外,记得把CPPDemo中生成的DLL文件拷贝到CSharpDemo的bin\Debug或者bin\Release目录下。另外,如果嫌一直拷贝麻烦,你也可以通过设置DLL工程的项目属性,【项目属性】->【配置属性】->【常规】中的输出目录:

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这样,每次重新编译的DLL文件就自动的输出到了使用它的C#工程的目录下。

9. 然后在C#的测试类的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();
}

 测试代码运行结果:

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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("stemon", 26);
CppDLL.User user = (CppDLL.User)System.Runtime.InteropServices.Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(CppDLL.User));
Console.WriteLine("Name: {0}, age: {1}", user.name, user.age);

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。

注意:

非托管的代码中如果有类,使用的方法就是上面的这个样子,把类转换成C语言的结构体,因为DLL只能是C语言的。如果非托管的类是一个功能类,那么就不用结构体了,直接使用C语言的一些函数调用非托管类的成员函数,也就是说把C语言的函数当做DLL对外的接口,有C语言的这些接口函数去调用非托管代码的功能函数。但是要在调用其他函数之前利用一个Init()函数,实例化出来一个类的对象。(当然了,如果所有的成员函数都是静态的,那就不用实例对象了,直接使用类调用函数就可以了。)

PtrToStructure这个函数

Marshal.PtrToStructure 方法 (IntPtr, Type)
ptr
类型:System.IntPtr    指向非托管内存块的指针。

structureType
类型:System.Type    待创建对象的类型。 此对象必须表示格式化类或结构。 
返回值
类型:System.Object    一个托管对象,包含 ptr 参数指向的数据。

  将数据从非托管内存块封送到新分配的指定类型的托管对象。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

public struct Point
{
    public int x;
    public int y;
}

class Example
{

    static void Main()
    {

        // Create a point struct.
        Point p;
        p.x = 1;
        p.y = 1;

        Console.WriteLine("The value of first point is " + p.x + " and " + p.y + ".");

        // Initialize unmanged memory to hold the struct.
        IntPtr pnt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(p));

        try
        {

            // Copy the struct to unmanaged memory.
            Marshal.StructureToPtr(p, pnt, false);

            // Create another point.
            Point anotherP;

            // Set this Point to the value of the 
            // Point in unmanaged memory. 
            anotherP = (Point)Marshal.PtrToStructure(pnt, typeof(Point));

            Console.WriteLine("The value of new point is " + anotherP.x + " and " + anotherP.y + ".");

        }
        finally
        {
            // Free the unmanaged memory.
            Marshal.FreeHGlobal(pnt);
        }

    }
}

  

 

在VS2010上使用C#调用非托管C++生成的DLL文件

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原文地址:http://www.cnblogs.com/stemon/p/4526950.html

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