在使用C#开发客户端时,有时需要调用C++ dll,本篇博客来介绍C#程序如何调用C++ dll。
一、创建C++ dll项目
首先使用VS2022创建C++ dll项目,具体步骤如下:
(1)选择Windows桌面向导,点击下一步, 取项目名,例如我的dll项目名是libMath
(2)选择动态项目,勾选导出符号
(3)编写动态代码,代码如下:
libMath.h
// 下列 ifdef 块是创建使从 DLL 导出更简单的
// 宏的标准方法。此 DLL 中的所有文件都是用命令行上定义的 LIBMATH_EXPORTS
// 符号编译的。在使用此 DLL 的
// 任何项目上不应定义此符号。这样,源文件中包含此文件的任何其他项目都会将
// LIBMATH_API 函数视为是从 DLL 导入的,而此 DLL 则将用此宏定义的
// 符号视为是被导出的。
#ifdef LIBMATH_EXPORTS
#define LIBMATH_API __declspec(dllexport)
#else
#define LIBMATH_API __declspec(dllimport)
#endif
// 此类是从 dll 导出的
class LIBMATH_API ClibMath {
public:
ClibMath();
int Add(int a, int b);
int Sub(int a, int b);
};
// 由于需要给C#调用,为了方便导出类,添加了函数进行导出,并且需要加extern "C"
extern "C" {
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass();
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj);
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2);
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2);
}
注意: 如果想导出C++类在C#中使用,由于语言语法差异,C++类在C#中无法使用,因为C++类通常包含成员函数、构造函数、析构函数等,而C#与C++在处理这些方面存在差异。一种可行的方法是在C++类中添加一些导出函数,这样它们可以通过C#调用。这些函数可以执行类的实例化、调用成员函数等操作。确保使用 extern “C” 以避免名称修饰, 因为C++函数在编译时,会在原有的函数名前后添加一些符号,例如add函数在编译后可能变成了@xxasd_sfdf_add_xxx之类的,但是使用extern "C"
后就是按照C语言的方式导出,函数名不变,例如我添加的一些类导出方法:
// 由于需要给C#调用,为了方便导出类,添加了函数进行导出,并且需要加extern "C"
extern "C" {
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass();
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj);
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2);
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2);
}
libMath.cpp
// libMath.cpp : 定义 DLL 的导出函数。
//
#include "framework.h"
#include "libMath.h"
// 这是已导出类的构造函数。
ClibMath::ClibMath()
{
return;
}
int ClibMath::Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int ClibMath::Sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass() {
return new ClibMath();
}
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj) {
delete obj;
}
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2) {
return obj->Add(num1, num2);
}
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2) {
return obj->Sub(num1, num2);
}
二、C#程序员调用C++ dll
生成dll后可以用命令拷贝到C#项目的exe目录,或者手动拷贝,然后在C#代码中使用import
导入即可,如下图:
代码如下:
/*
C# 调用 C++ dll
将libMath.dll放到CSharpCallCppDLL/bin/Debug目录下
*/
using System.Runtime.InteropServices;
namespace CSharpCallCppDLL
{
internal class Program
{
private static IntPtr myClassInstance; // 定义C++类的实例,用于后面的调用
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern IntPtr CreateMyClass();
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void DeleteMyClass(IntPtr obj);
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern int CallAdd(IntPtr obj, int num1, int num2);
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern int CallSub(IntPtr obj, int num1, int num2);
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("测试C#调用C++");
myClassInstance = CreateMyClass();
int nRet = CallAdd(myClassInstance, 1, 2);
Console.WriteLine($"1 + 2 = {nRet}");
// 清理C++内存
DeleteMyClass(myClassInstance);
}
}
}
注意:由于C++的编译特点,C++项目有Debug、Release、x86、x64之分,特别需要注意dll的放置位置,放错了可能就链接失败了,以及C++在x64于x86下的指针4字节与8字节的区分,这些都会导致在C#调用C++ dll代码失败或者crash。此外,确保你的应用程序具有访问和加载DLL所需的适当权限。
运行结果如下:
在C#中可以创建一个对应C++类的C#包装类,使用 DllImport 属性声明导出函数,例如下面的代码:
public class MyClassWrapper {
private IntPtr myClassInstance;
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern IntPtr CreateMyClass();
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void DeleteMyClass(IntPtr obj);
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void CallMyMethod(IntPtr obj);
public MyClassWrapper() {
myClassInstance = CreateMyClass();
}
~MyClassWrapper() {
DeleteMyClass(myClassInstance);
}
public void MyMethod() {
CallMyMethod(myClassInstance);
}
}
使用C#包装类:
在C#中,可以实例化MyClassWrapper类,并调用其中的方法,这将转发调用到C++类的实例。
MyClassWrapper myInstance = new MyClassWrapper();
myInstance.MyMethod();
这是一个简单的例子,实际情况可能更为复杂,特别是在处理类的继承、虚函数等方面。确保在进行实际应用时进行充分的测试,以确保互操作性正常运作。
三、C++与C#数据类型对应
C#在调用C++ DLL时,需要通过P/Invoke技术来完成。P/Invoke是.NET Framework用于调用非托管代码库的一种方式。在这个过程中,我们需要处理两种语言之间的数据类型转换,因为它们的数据类型不完全一致。
基本数据类型对应表
以下是C++和C#之间的一些常见数据类型的对应表(请注意,这并不是一个完全的列表,只是一些常见类型的示例):
C++ | C# |
---|---|
bool |
bool |
char / BYTE
|
byte |
short |
short |
int |
int |
long |
int |
float |
float |
double |
double |
char* (C-style string) |
string |
wchar_t* (Unicode string) |
string |
在C#中,我们使用DllImport
特性来声明对C++ DLL的函数调用。例如,如果我们有一个C++函数如下:
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b);
在C#中,我们可以这样声明和使用它:
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern int Add(int a, int b);
public void Main()
{
int result = Add(2, 3);
}
对于更复杂的数据类型,如结构体和类,我们需要在C#中创建对应的类或结构体来匹配。例如,如果我们有一个C++结构体:
struct Person
{
char* name;
int age;
};
我们可以在C#中创建一个类来匹配它:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)]
public class Person
{
public string name;
public int age;
}
注意我们使用了StructLayout
特性并设置CharSet
为CharSet.Ansi
,因为C++中的char*
类型对应于ANSI字符串。
在处理C++ DLL中的函数时,也需要注意函数调用的约定(cdecl
,stdcall
等)。默认情况下,C#假定被调用的函数使用stdcall
调用约定。如果函数使用不同的调用约定,你需要在DllImport
特性中指定它,例如:
[DllImport("MyLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
在处理更复杂的情况,如回调函数,复杂的数据结构,和C++类时,可能需要更多的处理。处理这些情况通常需要对两种语言都有深入的理解,并且可能需要手动管理内存。
C++指针类型与C#类型
C++ 指针在C#中的相应类型取决于指针指向的数据类型和你如何打算使用它。这里有几种常见的情况:
-
指向简单类型的指针:如果指针指向一个简单的数值类型(如
int*
、float*
等),你可以在C#中使用IntPtr
类型来表示它。你可以使用Marshal
类中的方法(如Marshal.ReadInt32
、Marshal.WriteInt32
等)来读取或写入指针指向的数据。 -
指向字符串的指针:如果指针指向一个字符串(如
char*
或wchar_t*
),你可以在C#中使用string
类型来表示它。在DllImport
特性中,你可以使用MarshalAs
特性来指定字符串的编码方式。 -
指向结构体的指针:如果指针指向一个结构体,你可以在C#中创建一个对应的类或结构体,并使用
ref
关键字或者IntPtr
类型来表示指针。使用ref
关键字时,.NET运行时会自动处理内存管理。使用IntPtr
时,你需要手动管理内存。
例如,假设你有一个C++函数如下:
extern "C" __declspec(dllexport) void ModifyPerson(Person* person);
在C#中,你可以这样使用它:
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern void ModifyPerson(ref Person person);
// 或者
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern void ModifyPerson(IntPtr personPtr);
-
指向数组的指针:如果指针指向一个数组,你可以在C#中使用数组类型来表示它。你也可以使用
MarshalAs
特性来指定数组的大小。
对于更复杂的情况,例如指向函数的指针(函数指针),你可能需要使用Marshal.GetDelegateForFunctionPointer
方法将其转换为C#委托。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-823308.html
需要注意的是,当你使用IntPtr
来管理指针时,你需要自己负责内存的分配和释放。你可以使用Marshal.AllocHGlobal
和Marshal.FreeHGlobal
方法来分配和释放非托管内存。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-823308.html
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