C# 调 C++ DLL 托管代码中释放非托管函数分配的内存

 　【说明不当之处，望各位大神多多指正】

    在实际情况中，很多平台调用的非托管函数都会用C/C++的方式分配一块内存并指向它的指针返回给调用方。这就需要调用方在使用完获得的指针后将内存释放掉，否则会引起内存泄漏。

要想在托管代码中释放掉由非托管函数分配的内存，最重要的就是：确定托管内存是由哪种方法分配的。只有确定了非托管内存的分配方法，才能在与非托管函数进行互操作时选择正确的方法释放非托管内存。

　　非托管代码分配内存的3中方法：

• 在C语言中：malloc分配内存，free释放内存；
• 在C++中：new分配内存，delete释放内存；
• 在COM中：CoTaskMemAlloc分配内存，CoTaskMemFree释放内存。

    【注意事项】

　　① 若非托管内存由前两种方法来分配（malloc和new），那么在托管代码中不能直接对其进行释放。

         原因：托管代码无法确切获悉非托管代码是采取哪种方法来分配内存的。并且，若是用C语言编写的代码，则更无法知道采用的是哪个版本的Ｃ运行库。

　　   解决措施：要想释放掉malloc和new分配的内存，就必须在非托管代码中实现一个能够释放此非托管内存的方法（采用free和delete方法来实现），然后在托管代码中调用该方法

                      对非托管内存进行释放。

　　② 若非托管代码采用COM中分配内存的方法CoTaskMemAlloc进行分配的，那么封送拆收器是能够将其释放掉的。

　　   原因：封送拆收器在对非托管内存进行处理时，会将COM的内存分配方法CoTaskMemAlloc作为非托管内存的默认分配方法。所以，当封送拆收器将一个非托管内存指针封送成.NET

　　　　　　数据类型时，封送拆收器会使用非托管数据的一个复制创建一个.NET对象。由于非托管数据已经将封送拆收器获取，因此封送拆收器就会使用相应的COM释放内存的方法CoTaskMemFree

　　　　　　来释放掉这块已经被封送过的非托管内存。

 　　释放由malloc方法分配的非托管内存

　　 平台：VS2015（分别创建一个C++ DLL项目 和 C#控制台项目）

　   【错误示例】

　　【C++】　

　　extern "C" __declspec(dllexport) wchar_t* __cdecl GetStringMalloc()
　　{
　　　　int iBufferSize = 128;
　　　　wchar_t* pBuffer = (wchar_t*)malloc(iBufferSize);
　　　　if (NULL != pBuffer)
　　　　{
　　　　　　wcscpy_s(pBuffer,iBufferSize/sizeof(wchar_t),L"String from MALLOC.");
　　　　}
　　　　return pBuffer;
　　}

　  【C#】

　　public class LoadDLLMethod
　　{
　　　　[DllImport(@"D:ExerciseForTestCsharpAndCPPMyDllTestDebugMyDllTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
　　　　public static extern string GetStringMalloc();
　　}
　　class Program
　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　string stringFromMalloc = LoadDLLMethod.GetStringMalloc();
　　　　}
　　}

 　　【错误提示】

　　

　　注：单步调试你会发现，由非托管函数分配的非托管内存（如：pBuffer - 0x00e83210），当完成对非托管函数的平台调用后，改地址的内存没有被释放掉。

　　【解决方法】

 　　方法一：将非托管函数中分配内存的方法修改成CoTaskMemAlloc.

　　【C++】　

　　extern "C" __declspec(dllexport) wchar_t* __cdecl GetStringMalloc()
　　{
　　　　int iBufferSize = 128;
　　　　wchar_t* pBuffer = (wchar_t*)CoTaskMemAlloc(iBufferSize);
　　　　if (NULL != pBuffer)
　　　　{
　　　　　　wcscpy_s(pBuffer,iBufferSize/sizeof(wchar_t),L"String from MALLOC.");
　　　　}
　　　　return pBuffer;
　　}

　  【C#】

　　public class LoadDLLMethod
　　{
　　　　[DllImport(@"D:ExerciseForTestCsharpAndCPPMyDllTestDebugMyDllTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
　　　　public static extern string GetStringMalloc();
　　}
　　class Program
　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　string stringFromMalloc = LoadDLLMethod.GetStringMalloc();
　　　　}
　　}

  　方法二：在非托管代码中添加一个能够释放掉非托管内存的非托管方法。（非托管堆上分配的内存必须从非托管堆上释放掉）

　　【C++】　　

　　extern "C" __declspec(dllexport) wchar_t* __cdecl GetStringMalloc()
　　{
　　　　int iBufferSize = 128;
　　　　wchar_t* pBuffer = (wchar_t*)malloc(iBufferSize);
　　　　if (NULL != pBuffer)
　　　　{
　　　　　　wcscpy_s(pBuffer,iBufferSize/sizeof(wchar_t),L"String from MALLOC.");
　　　　}
　　　　return pBuffer;
　　}
　　extern "C" __declspec(dllexport) void FreeMallocMemory(void* pBuffer)
　　{
　　　　if (NULL != pBuffer)
　　　　{
　　　　　　free(pBuffer);
　　　　　　pBuffer = NULL;
　　　　}
　　}

　  【C#】

　　public class LoadDLLMethod
　　{
　　　　[DllImport(@"D:ExerciseForTestCsharpAndCPPMyDllTestDebugMyDllTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
　　　　public static extern IntPtr GetStringMalloc();

　　　　[DllImport(@"D:ExerciseForTestCsharpAndCPPMyDllTestDebugMyDllTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Unicode)]
　　　　public static extern void FreeMallocMemory(IntPtr pBuffer);
　　}
　　class Program
　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　IntPtr stringPtr = LoadDLLMethod.GetStringMalloc();
　　　　　　//获得string
　　　　　　string stringFromMalloc = Marshal.PtrToStringUni(stringPtr);
　　　　　　//调用非托管函数以释放掉非托管内存
　　　　　　LoadDLLMethod.FreeMallocMemory(stringPtr);
　　　　}
　　}

【new...delete代码同上操作】