我如何编组一个向量来自 C++ dll 到 C# 应用程序？

Question

我有一个 C++ 函数，可以生成一个有趣的矩形列表。我希望能够将该列表从 C++ 库中取出并返回到调用它的 C# 应用程序中。

到目前为止，我正在像这样编码矩形：

struct ImagePatch{ 
   int xmin, xmax, ymin, ymax;
}

然后编码一些向量：

void MyFunc(..., std::vector<int>& rectanglePoints){
   std::vector<ImagePatch> patches; //this is filled with rectangles
   for(i = 0; i < patches.size(); i++){
       rectanglePoints.push_back(patches[i].xmin);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].xmax);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].ymin);
       rectanglePoints.push_back(patches[i].ymax);
   }
}

与 C# 交互的标头看起来像（并且适用于许多其他函数）：

extern "C" {
    __declspec(dllexport) void __cdecl MyFunc(..., std::vector<int>& rectanglePoints);
}

是否有一些关键字或其他我可以做的事情来获得它一组矩形出来？我发现这篇文章用于在 C# 中编组对象，但这似乎太复杂并且解释得太少。整数向量是执行此操作的正确方法吗？还是还有其他技巧或方法？

Answer 1

STL 是一种特定于 C++ 的库，因此您无法将其作为一个对象直接传递给 C#。

std::vector 可以保证的一件事是 &v[0] 指向第一个元素，并且所有元素线性地位于内存中（换句话说，就内存布局而言，它就像 C 数组）

所以marshal 作为 int 数组...这应该不难 - 网上有很多例子。

添加了

假设您仅将数据从 C++ 传递到 C# ：

C# 无法处理 C++ 向量对象，因此不要尝试通过引用传递它：相反，您的 C++ 代码必须返回指向整数数组的指针...

如果您不打算这样做要从多个线程使用此函数，您可以使用静态存储：

int *getRects(bool bClear)
{
    static vector<int> v; // This variable persists across invocations
    if(bClear)
    {
        v.swap(vector<int>());
    }
    else
    {
        v.clear();
        // Fill v with data as you wish
    }

    return v.size() ? &v[0] : NULL;
}

如果返回的数据大小很大，则调用 getRects(true)，因此您释放 v 中的内存。

为了简单起见，不要传递矢量数据的大小同样，只需在末尾放置一个哨兵值（例如 -1），以便 C# 代码可以检测数据结束的位置。

Answer 2

是的。你可以。实际上，不仅仅是 std::vector、std::string、std::wstring，任何标准 C++ 类或您自己的类都可以从 C#/.NET 编组或实例化并调用。

在 C# 中包装 std::vector 确实可以仅使用常规 P/Invoke Interop，但很复杂。甚至任何类型的 std::map 都可以在 C#/.NET 中完成。

public class SampleClass : IDisposable
{    
    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="ConstructorOfYourClass", CharSet=CharSet.Ansi,          CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void SampleClassConstructor(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DestructorOfYourClass", CharSet=CharSet.Ansi,          CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void SampleClassDestructor(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DoSomething", CharSet=CharSet.Ansi,      CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void DoSomething(IntPtr thisObject);

    [DllImport("YourDll.dll", EntryPoint="DoSomethingElse", CharSet=CharSet.Ansi,      CallingConvention=CallingConvention.ThisCall)]
    public extern static void DoSomething(IntPtr thisObject, int x);

    IntPtr ptr;

    public SampleClass(int sizeOfYourCppClass)
    {
        this.ptr = Marshal.AllocHGlobal(sizeOfYourCppClass);
        SampleClassConstructor(this.ptr);  
    }

    public void DoSomething()
    {
        DoSomething(this.ptr);
    }

    public void DoSomethingElse(int x)
    {
        DoSomethingElse(this.ptr, x);
    }

    public void Dispose()
    {
        if (this.ptr != IntPtr.Zero)
        {
            // The following 2 calls equals to "delete object" in C++
            // Calling the destructor of the C++ class will free the memory allocated by the native c++ class.
            SampleClassDestructor(this.ptr);

            // Free the memory allocated from .NET.
            Marshal.FreeHGlobal(this.ptr);

            this.ptr = IntPtr.Zero;
        }
    }
}

请参阅以下链接，

C#/.NET PInvoke Interop SDK

（我是 SDK 工具的作者）

一旦准备好 C++ 类的 C# 包装类，就可以轻松实现 ICustomMarshaler，以便您可以从 .NET 封送 C++ 对象。

http://msdn.microsoft.com/en-我们/library/system.runtime.interopservices.icustommarshaler.aspx

Answer 3

我很确定你不能这样做。您必须能够将 C++ 代码直接转换为 C# 类，因此您至少必须复制向量类的内部结构才能正确编组它。我也很确定您将无法跨边界移动引用，您必须使用 IntPtr （原始指针）。我知道有效的方法是编组结构的原始数组。