使用PInvoke互操作，让C#和C++愉快的交互优势互补

一：背景 1. 讲故事

如果你常翻看FCL的源码，你会发现这里面有不少方法借助了C/C++的力量让C#更快更强悍,如下所示：

[DllImport("QCall", CharSet = CharSet.Unicode)] [SecurityCritical] [SuppressUnmanagedCodeSecurity] private static extern bool InternalUseRandomizedHashing(); [DllImport("mscoree.dll", EntryPoint = "ND_RU1")] [SuppressUnmanagedCodeSecurity] [SecurityCritical] public static extern byte ReadByte([In] [MarshalAs(UnmanagedType.AsAny)] object ptr, int ofs);

联想到上一篇阿里短信netsdk也是全用C++实现，然后用C#做一层壳，两者相互打辅助彰显更强大的威力，还有很多做物联网的朋友对这种.Net互操作技术太熟悉不过了，很多硬件，视频设备驱动都是用C/C++实现，然后用winform/WPF去做管理界面，C++还是在大学里学过，好多年没接触了，为了练手这一篇用P/Invoke来将两者相互打通。

二：PInvoke互操作技术 1. 一些前置基础

这里我用vs2019创建C++的Console App，修改两个配置： 将程序导出为dll，修改成compile方式为Compile as C++ Code (/TP)。

2. 基本类型的互操作

简单类型是最好处理的，基本上int,long，double都是一一对应的，这里我用C++实现了简单的Sum操作，画一个简图就是下面这样：

新建一个cpp文件和一个h头文件，如下代码。

--- Person.cpp extern "C" { _declspec(dllexport) int Sum(int a, int b); } --- Person.h #include "Person.h" #include "iostream" using namespace std; int Sum(int a, int b) { return a + b; }

有一个注意的地方就是 extern "C"，一定要用C方式导出，如果按照C++方式，Sum名称会被编译器自动修改，不信你把extern "C"去掉，我用ida打开给你看一下，被修改成了 ?Sum@@YAHHH@Z, 尴尬。

接下来把C++项目生成好的 ConsoleApplication1.dll copy到C#的bin目录下，代码如下：

class Program { [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)] extern static int Sum(int a, int b); static void Main(string[] args) { var result = Sum(10, 20); Console.WriteLine($"10+20={result}"); Console.ReadLine(); } } ---- output ----- 10+20=30 2. 字符串的互操作

我们知道托管代码和非托管代码是两个世界，这中间涉及到了两个世界的的类型映射，那映射关系去哪找呢？ 微软的msdn还真有一篇介绍 封送通用类型对照表： https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/native-interop/type-marshaling ，大家有兴趣可以看一下。

从图中可以看到，C#中的string对应C++中的char*，所以这里就好处理了。

--- Person.cpp extern "C" { //字符串 _declspec(dllexport) int GetLength(char* chs); } --- Person.h #include "Person.h" #include "iostream" using namespace std; int GetLength(char* chs) { return strlen(chs); }

然后我们看一下C#这边怎么写，通常string在C++中使用asc码，而C#中是Unicode，所以在DllImport中加一个CharSet指定即可。

class Program { [DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Ansi)] extern static int GetLength([MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string str); static void Main(string[] args) { var str = "hello world"; Console.WriteLine($"length={GetLength(str)}"); Console.ReadLine(); } } ---- output ----- length=11 3. 复杂类型的处理

复杂类型配置对应关系就难搞了，还容易搞错，错了弄不好还内存泄漏，怕了吧，幸好微软提供了一个小工具P/Invoke Interop Assistant ，它可以帮助我们自动匹配对应关系，我就演示一个封送Person类的例子。

从图中可以看到，左边写好 C++，右边自动给你配好C#的映射类型，非常方便。

--- Person.cpp extern "C" { class Person { public: char* username; char* password; }; _declspec(dllexport) char* AddPerson(Person person); } --- Person.h #include "Person.h" #include "iostream" using namespace std; char* AddPerson(Person person) { return person.username; }