使用 P/Invoke 通过引用传递的参数返回垃圾

Question

我在 Linux 上使用 Mono/C# 并具有以下 C# 代码：

[DllImport("libaiousb")]
extern static ResultCode QueryDeviceInfo(uint deviceIndex, 
    ref uint PID, ref uint nameSize, StringBuilder name, 
    ref uint DIOBytes, ref uint counters);

我调用了一个 Linux 共享库调用，定义如下：

unsigned long QueryDeviceInfo(
      unsigned long DeviceIndex
    , unsigned long *pPID
    , unsigned long *pNameSize
    , char *pName
    , unsigned long *pDIOBytes
    , unsigned long *pCounters
    )

在调用 Linux 函数之前，我已将参数设置为已知值。我还在 Linux 函数的开头放置了一个 printf，并且所有参数都按预期打印值。所以参数似乎从C#传递到Linux就ok了。回报率也不错。

但是，通过引用传递的所有其他参数都会返回垃圾。

我修改了 Linux 函数，因此它只是修改值并返回。代码如下：

unsigned long QueryDeviceInfo(
    unsigned long DeviceIndex
    , unsigned long *pPID
    , unsigned long *pNameSize
    , char *pName
    , unsigned long *pDIOBytes
    , unsigned long *pCounters
) {
printf ("PID = %d, DIOBYtes = %d, Counters = %d, Name= %s", *pPID, *pDIOBytes, *pCounters, pName);
*pPID = 9;
*pDIOBytes = 8;
*pCounters = 7;
*pNameSize = 6;
return AIOUSB_SUCCESS;

所有 ref 参数仍然返回为垃圾。

有什么想法吗？

Answer 1

libaiousb.c

unsigned long QueryDeviceInfo(
     unsigned long deviceIndex
   , unsigned long *pPID
   , unsigned long *pNameSize
   , char *pName
   , unsigned long *pDIOBytes
   , unsigned long *pCounters
   )
{
   *pPID = 9;
   *pDIOBytes = 8;
   *pCounters = 7;
   *pNameSize = 6;
   return 0;
}

libaiousb.so

gcc -shared -o libaiousb.so libaiousb.c

Test.cs

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;

class Test
{
    [DllImport("libaiousb")]
    static extern uint QueryDeviceInfo(uint deviceIndex,
        ref uint pid, ref uint nameSize, StringBuilder name,
        ref uint dioBytes, ref uint counters);

    static void Main()
    {
        uint deviceIndex = 100;
        uint pid = 101;
        uint nameSize = 102;
        StringBuilder name = new StringBuilder("Hello World");
        uint dioBytes = 103;
        uint counters = 104;

        uint result = QueryDeviceInfo(deviceIndex,
            ref pid, ref nameSize, name,
            ref dioBytes, ref counters);

        Console.WriteLine(deviceIndex);
        Console.WriteLine(pid);
        Console.WriteLine(nameSize);
        Console.WriteLine(dioBytes);
        Console.WriteLine(counters);
        Console.WriteLine(result);
    }
}

Test.exe

gmcs Test.cs

运行：

$ mono Test.exe
100
9
6
8
7
0

Answer 2

有点不相关，但要记住的是，C 和 C++ 类型的大小并不是一成不变的。具体来说，sizeof(unsigned long) 在 32 位平台（ILP32 系统）上的 32 位和 64 位平台（LP64 平台）上的 64 位之间会有所不同。

然后是Win64，它是P64平台，所以sizeof(unsigned long) == 4（32位）。

缺点是您的 P/Invoke 签名：

[DllImport("libaiousb")]
static extern uint QueryDeviceInfo(uint deviceIndex,
    ref uint pid, ref uint nameSize, StringBuilder name,
    ref uint dioBytes, ref uint counters);

已损坏——它只能在 32 位平台上正常工作（因为 C# uint 始终是 32 位，而 unsigned long 在 LP64 平台上将是 64 位），并且在 64 位平台上将失败（相当可怕）。

共有三个修复：

1. IFF，您将始终在 Unixy 平台上（例如，仅限 ILP32 和 LP64 平台，不是 P64 Win64），您可以使用 UIntPtr 表示 unsigned long 。这将导致它在 ILP32 平台上为 32 位，在 LP64 平台上为 64 位——这是所需的行为。

2. 或者，您可以在 C# 代码中提供多组 P/Invoke 签名，并执行运行时检查以确定您正在运行的 ABI，从而确定要使用哪组签名。您的运行时检查可以使用 IntPtr.Size 和 Environment.OSVersion.Platform 来查看您是否在 Windows (P64) 或 Unix 上（当 IntPtr.Size == 4 时为 ILP32，当 IntPtr.Size == 8 时为 LP64）。

3. 否则，您需要为 P/Invoke 提供 ABI 中性 C 绑定，这将使用例如 uint64_t (C# ulong) 导出函数，而不是导出 <代码>无符号长。这将允许您使用 C# 中的单个 ABI（到处都是 64 位），但是要求您提供一个位于 C# 代码和您关心的实际 C 库之间的包装 C 库。 Mono.Posix.dll 和 MonoPosixHelper 按照此路线绑定 ANSI C 和 POSIX 函数。