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在VS2010上使用C#调用非托管C++生成的DLL文件(图文讲解)

2022-11-11    5621次浏览

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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