在VS2010上使用C#调用非托管C++生成的DLL文件(图文讲解) 背景

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:

2. 创建一个C++的动态库项目:

3. 在应用程序设置中,选择“DLL”,其他按照默认选项:

最后点击完成,得到如图所示项目:

      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

我们用反编译工具PE Explorer查看下该DLL里面的方法:

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:

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:

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:

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);
<strong><font color="#ff0000">CPPDLL.User user = (CPPDLL.User)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(CPPDLL.User));</font></strong>
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:

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

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