一：背景

1. 講故事

如果你常翻看FCL的源碼，你會發現這里面有不少方法借助了C/C++的力量讓C#更快更強悍,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);

聯想到上一篇阿里短信netsdk也是全用C++實現，然后用C#做一層殼，兩者相互打輔助彰顯更強大的威力，還有很多做物聯網的朋友對這種.Net互操作技術太熟悉不過了，很多硬件，視頻設備驅動都是用C/C++實現，然后用winform/WPF去做管理界面，C++還是在大學里學過，好多年沒接觸了，為了練手這一篇用P/Invoke來將兩者相互打通。

二：PInvoke互操作技術

1. 一些前置基礎

這里我用vs2019創建C++的Console App，修改兩個配置： 將程序導出為dll，修改成compile方式為Compile as C++ Code (/TP)。

2. 基本類型的互操作

簡單類型是最好處理的，基本上int,long，double都是一一對應的，這里我用C++實現了簡單的Sum操作，畫一個簡圖就是下面這樣：

新建一個cpp文件和一個h頭文件，如下代碼。

--- Person.cppextern "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; }

有一個注意的地方就是?extern "C"，一定要用C方式導出，如果按照C++方式，Sum名稱會被編譯器自動修改，不信你把extern "C"去掉，我用ida打開給你看一下，被修改成了??Sum@@YAHHH@Z, 尷尬。

接下來把C++項目生成好的?ConsoleApplication1.dll?copy到C#的bin目錄下，代碼如下：

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

我們知道托管代碼和非托管代碼是兩個世界，這中間涉及到了兩個世界的的類型映射，那映射關系去哪找呢？ 微軟的msdn還真有一篇介紹 封送通用類型對照表：?https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/native-interop/type-marshaling?，大家有興趣可以看一下。

從圖中可以看到，C#中的string對應C++中的char*，所以這里就好處理了。

--- Person.cppextern "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); }

然后我們看一下C#這邊怎么寫，通常string在C++中使用asc碼，而C#中是Unicode，所以在DllImport中加一個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. 復雜類型的處理

復雜類型配置對應關系就難搞了，還容易搞錯，錯了弄不好還內存泄漏，怕了吧，幸好微軟提供了一個小工具P/Invoke Interop Assistant，它可以幫助我們自動匹配對應關系，我就演示一個封送Person類的例子。

從圖中可以看到，左邊寫好?C++，右邊自動給你配好C#的映射類型，非常方便。

--- Person.cppextern "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; }

可以看到C++中AddPerson返回了char*，在C#中我們用IntPtr來接，然后用Marshal將指針轉換string，接下來用工具生成好的C#代碼拷到項目中來，如下：

[System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential)]public struct Person{/// char*[System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.LPStr)]public string username;/// char*[System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.LPStr)]public string password;} class Program{[DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Ansi)]extern static IntPtr AddPerson(Person person);static void Main(string[] args){var person = new Person() { username = "dotnetfly", password = "123456" };var ptr = AddPerson(person);var str = Marshal.PtrToStringAnsi(ptr);Console.WriteLine($"username={str}");Console.ReadLine();}}---------- output ------------username=dotnetfly

4. 回調函數（異步）的處理

前面介紹的3種情況都是單向的，即C#向C++傳遞數據，有的時候也需要C++主動調用C#的函數，我們知道C#是用回調函數，也就是委托包裝，具體我就不說了，很開心的是C++可以直接接你的委托，看下怎么實現。

--- Person.cppextern "C" {//函數指針typedef void(_stdcall* PCALLBACK) (int result);_declspec(dllexport) void AsyncProcess(PCALLBACK ptr); }--- Person.h#include "Person.h" #include "iostream" using namespace std;void AsyncProcess(PCALLBACK ptr){ptr(10); //回調C#的委托 }

從代碼中看到，PCALLBACK就是我定義了函數指針，接受int參數。

class Program{delegate void Callback(int a);[DllImport("ConsoleApplication1.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]extern static void AsyncProcess(Callback callback);static void Main(string[] args){AsyncProcess((i) =>{//這里回調函數哦...Console.WriteLine($"這是回調函數哦: {i}");});Console.ReadLine();}}------- output ------- 這是回調函數哦: 10

這里我做了一個自定義的delegate，因為我使用Action<T>不接受泛型拋異常(┬＿┬)。

四：總結

這讓我想起來前段時間用python實現的線性回歸，為了簡便我使用了http和C#交互，這次準備用C++改寫然后PInvoke直接交互就利索了，好了，借助C++的生態，讓 C# 如虎添翼吧~~~

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用PInvoke互操作，让C#和C++愉快的交互优势互补的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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