• 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:

    01 // CSharpInvokeCPP.CPPDemo.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
    02 //
    03  
    04 #include "stdafx.h"
    05  
    06 extern "C" __declspec(dllexportint Add(int x, int y)
    07 {
    08     return x + y;
    09 }
    10 extern "C" __declspec(dllexportint Sub(int x, int y)
    11 {
    12     return x - y;
    13 }
    14 extern "C" __declspec(dllexportint Multiply(int x, int y)
    15 {
    16     return x * y;
    17 }
    18 extern "C" __declspec(dllexportint Divide(int x, int y)
    19 {
    20     return x / y;
    21 }

          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:

    01 public class CPPDLL
    02 {
    03     [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    04     public static extern int Add(int x, int y);
    05  
    06     [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    07     public static extern int Sub(int x, int y);
    08  
    09     [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    10     public static extern int Multiply(int x, int y);
    11  
    12     [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    13     public static extern int Divide(int x, int y);
    14 }

    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:

     

    01 static void Main(string[] args)
    02 {
    03     int result = CPPDLL.Add(10, 20);
    04     Console.WriteLine("10 + 20 = {0}", result);
    05  
    06     result = CPPDLL.Sub(30, 12);
    07     Console.WriteLine("30 - 12 = {0}", result);
    08  
    09     result = CPPDLL.Multiply(5, 4);
    10     Console.WriteLine("5 * 4 = {0}", result);
    11  
    12     result = CPPDLL.Divide(30, 5);
    13     Console.WriteLine("30 / 5 = {0}", result);
    14  
    15     Console.ReadLine();
    16 }

    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: 

    01 class UserInfo {
    02 private:
    03     char* m_Name;
    04     int m_Age;
    05 public:
    06     UserInfo(char* name, int age)
    07     {
    08         m_Name = name;
    09         m_Age = age;
    10     }
    11     virtual ~UserInfo(){ }
    12     int GetAge() { return m_Age; }
    13     char* GetName() { return m_Name; }
    14 };

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

    01 #include "malloc.h"
    02 #include "userinfo.h"
    03  
    04 typedef struct {
    05     char name[32];
    06     int age;
    07 } User; 
    08  
    09 UserInfo* userInfo;
    10  
    11 extern "C" __declspec(dllexport) User* Create(char* name, int age)   
    12 {  
    13     User* user = (User*)malloc(sizeof(User));
    14  
    15     userInfo = new UserInfo(name, age);
    16     strcpy(user->name, userInfo->GetName()); 
    17     user->age = userInfo->GetAge();
    18  
    19     return user;
    20 }

    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:

     

    01 [DllImport("CSharpInvokeCPP.CPPDemo.dll")]
    02 public static extern IntPtr Create(string name, int age);
    03  
    04 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    05 public struct User
    06 {
    07     [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
    08     public string Name;
    09  
    10     public int Age;
    11 }

    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:

     

    1 IntPtr ptr = CPPDLL.Create("李平", 27);
    2 <strong><font color="#ff0000">CPPDLL.User user = (CPPDLL.User)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(CPPDLL.User));</font></strong>
    3 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:)

    作者:Leepy
     
    邮箱:sunleepy(AT)gmail.com
     
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