C#結(jié)構(gòu)體使用淺析
C#結(jié)構(gòu)體使用在C#中調(diào)用C++或系統(tǒng)DLL是比較常見的操作。
例如C++中定義的以下結(jié)構(gòu)體:
- struct RCEStruct {
- int Event;
- int Flag;
- char User[40];
- };
C#結(jié)構(gòu)體使用同時有一個公開方法:
extern "C" __declspec WORD CALLBACK GetStruct(RCEStruct* pEventStruc);
我們將它編譯為 MyCppDll.DLL
那么C#結(jié)構(gòu)體使用上我們在C#中可以直接定義相同的結(jié)構(gòu)體和引用GetStruct:
- [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
- public struct RCEStruct {
- public int Event;
- public int Flag;
- public char[40] User;
- }
- [DllImport("MyCppDll.dll", CharSet=CharSet.Auto)]
- public static extern int GetStruct(RCEStruct rce);
注意C#里定義的結(jié)構(gòu)體應(yīng)該和C++里定義的一樣。這里如果是public string User就有可能出錯(具體我沒試過,不知道C#是否會自動將char[]轉(zhuǎn)變?yōu)閟tring,另外還要注意,在C#中為User賦值時,長度不應(yīng)超過40)。
通過這種方式我們就可以向C++傳遞或者獲得結(jié)構(gòu)體。但一個限制就是必須在C#端主動調(diào)用GetStruct()
還有一種情況,與上一種相反,就是我們不是希望在C#中調(diào)用C++類庫,而是想在C++類庫中調(diào)用我們已經(jīng)寫好的C#類庫。這在托管C++里是可以實現(xiàn)的。其中一個應(yīng)用案例就是在為第三方系統(tǒng)寫C++插件的時候,我們必須在插件端主動調(diào)用C#類庫(前提是我們需要使用它,除非我們完全用C++代碼來寫這個插件)。
這樣的話我們的C#結(jié)構(gòu)體使用應(yīng)該是在C#類庫公開方法,例如:
- public struct RCEStruct {
- public int Event;
- public int Flag;
- public string User;
- }
- public void DoSomething(RCEStruct rce){
- rce.Flag++;
- }
假定編譯成 MyCSharpDll.DLL
C#結(jié)構(gòu)體使用之C++端代碼如下:
- #using ﹤mscorlib.dll﹥
- #using ﹤CuteSuProc.dll﹥
- void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){
- // 將C++結(jié)構(gòu)體賦值到C#結(jié)構(gòu)體
- MyCSharpDll::RCEStruct* csStruct;
- csStruct-﹥Event = pEventStruc.Event;
- csStruct-﹥Flag = pEventStruc.Flag;
- // csStruct-﹥User ?? 將char轉(zhuǎn)換成string,在C++里如何處理?
- MyCSharpDll::DoSomething(csStruct);
- // 將C#結(jié)構(gòu)體賦值到C++結(jié)構(gòu)體
- // 因為 pEventStruc 由外界傳入,被 DoSomething 方法修改后,可能仍需要外界知道
- pEventStruc-﹥Event = csStruct.Event;
- pEventStruc-﹥Flag = csStruct.Flag;
- // pEventStruc-﹥User ?? 將string轉(zhuǎn)換成char[]
- }
托管C++在處理.NET類庫時,有些細節(jié)是很繁瑣的,讓人覺得有些暈乎。譬如很多地方要加__gc修飾符。還有像數(shù)組,字符串的轉(zhuǎn)換都比較麻煩。所以上面代碼可能會有些小錯誤。但大致意思就是這樣。很明顯,這樣的做法非常麻煩。對結(jié)構(gòu)體進行操作前,我們進行一次賦值,操作后,又進行一次賦值。
有沒有辦法直接讓C#操作原始的結(jié)構(gòu)體呢?就像C#中操作C++一樣,不需要通過一個中間人?能不能直接這樣:
- #using ﹤mscorlib.dll﹥
- #using ﹤CuteSuProc.dll﹥
- void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){
- MyCSharpDll::DoSomething(pEventStruc);
- }
答案是否定的。我們沒有辦法直接將C++里的 RCEStruct轉(zhuǎn)換為 C#里的 RCEStruct。
那么還剩一種方法,就是直接對內(nèi)存進行操作。因為是結(jié)構(gòu)體,他們肯定是保存在連續(xù)內(nèi)存空間中的。
我們先來看看C#中如何操作內(nèi)存,也就是非托管的數(shù)據(jù)。這需要引用System.Runtime.InteropServices命名空間。該命名空間下的Marshal的一些靜態(tài)方法提供了這樣的功能:
Marshal.ReadInt32()//從指定內(nèi)存地址讀取4位
Marshal.PtrToStringAnsi()//從指定內(nèi)存地址讀取字符串
Marshal.WriteInt32()//將整數(shù)寫到指定內(nèi)存地址
Marshal.WriteByte()//將字符串寫到指定內(nèi)存地址
我們來看看具體的C#結(jié)構(gòu)體使用代碼:
- using System;
- using System.Text;
- using System.Runtime.InteropServices;
- internal sealed class RCEvent {
- public int Event;
- public int Flag;
- public string User;
- };
- internal sealed class RCEventAgent {
- internal static RCEvent Read(IntPtr ptr){
- RCEvent Event = new RCEvent();
- Event.Event = ReadEvent(ptr);
- Event.Flag = ReadFlag(ptr);
- Event.User = ReadUser(ptr);
- return Event;
- }
- internal static int ReadEvent(IntPtr basePtr) {
- return Marshal.ReadInt32(basePtr);
- }
- internal static int ReadFlag(IntPtr basePtr) {
- return Marshal.ReadInt32(basePtr,4);
- }
- internal static string ReadUser(IntPtr basePtr) {
- return Marshal.PtrToStringAnsi(
- new IntPtr(basePtr.ToInt32() + 8));
- }
- internal static void Write(ClientEvent Event,IntPtr ptr) {
- WriteEvent(ptr,Event.Event);
- WriteFlag(ptr,Event.Flag);
- WriteUser(ptr,Event.User);
- }
- internal static void WriteEvent(IntPtr basePtr,int value) {
- Marshal.WriteInt32(basePtr,value);
- }
- internal static void WriteFlag(IntPtr basePtr,int flag) {
- Marshal.WriteInt32(basePtr,4,flag);
- }
- internal static void WriteUser(IntPtr basePtr,string user) {
- WriteString(basePtr,user,8,40);
- }
- private static void WriteString(
- IntPtr basePtr,string value,int offset,int length) {
- int pos = 0;
- byte[] bytes = Encoding.Default.GetBytes(value);
- while(pos ﹤ length) {
- if (pos ﹤ bytes.Length)
- Marshal.WriteByte(basePtr,offset,bytes[pos]);
- else
- Marshal.WriteByte(basePtr,offset,0);
- pos ++;
- offset ++;
- }
- }
- }
C#結(jié)構(gòu)體使用代碼解析:這樣我們就可以通過ReadEvent和WriteEvent直接在c#中處理該結(jié)構(gòu)體。或者通過 ReadXXX() 和 WriteXXX() 直接修改其字段。
- public void DoSomething(IntPtr ptr){
- RCEvent Event = RCEventAgent.Read(ptr);
- Event.Flag ++;
- RCEventAgent.Write(ptr, Event);
- // 或者以下代碼
- // RCEventAgent.WriteFlag( ptr, RCEventAgent.ReadFlag(ptr) + 1 );
- } C++中則可以直接將結(jié)構(gòu)體地址傳給C#:
- #using ﹤mscorlib.dll﹥
- #using ﹤CuteSuProc.dll﹥
- void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){
- MyCSharpDll::DoSomething(pEventStruc);
- }
C#結(jié)構(gòu)體使用方面的基本情況就向你介紹到這里,希望對你學習了解C#結(jié)構(gòu)體使用有所幫助。
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