将字节数组从本机方法转换为托管结构

Question

我有 ac# .net 2.0 CF 应用程序，它与实现如下功能的本机 DLL 接口：

struct NATIVE_METHOD_REPLY
{
    int other_irrelevant_data;
    int data_size;
    void* data;
}

// reply_buffer will contain an array of NATIVE_METHOD_REPLY structures
// and their data.
//
// returns an error code
int Foo(NATIVE_METHOD_REPLY* reply_buffer, int reply_size);

我已经在 C# 中实现了它，如下所示：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
internal struct NATIVE_METHOD_REPLY
{
    public Int32 OtherIrrelevantData;
    public Int16 DataSize;
    public IntPtr DataPtr;
}

[DllImport("my_lib.dll", SetLastError = true)]
internal static extern Int32 Foo(byte[] replyBuffer, Int32 replySize);

public byte[] void Bar()
{
    // data returned to the user. May be an arbitrary size.
    byte[] result_buffer = new byte[256];

    // data sent to Foo() 
    byte[] reply_buffer = 
        new byte[Marshal.SizeOf(typeof(NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY)) + 
            result_buffer.Length];

    NativeMethods.Foo(reply_buffer, reply_buffer.Length);

    // is there a better way of doing this?

    NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY reply;
    GCHandle pinned_reply = GCHandle.Alloc(reply_buffer, 
        GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        reply = (NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY)Marshal.PtrToStructure(
            pinned_reply.AddrOfPinnedObject(), 
            typeof(NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY));

        Marshal.Copy(reply.DataPtr, result_buffer, 0, reply.DataSize);
    }
    finally
    {
        pinned_reply.Free();
    }

    // bonus point*: is this okay to do after the Free() call?
    int test = reply.OtherIrrelevantData;

    return result_buffer;
}

虽然它工作正常，但我想知道这是否是最有效/最正确的实现该功能的方法。

是否有某种方法将托管字节数组转换为不涉及中间本机句柄和副本的托管结构？例如，在 C++ 中，我会这样做：

NATIVE_METHOD_REPLY* reply = reinterpret_cast< NATIVE_METHOD_REPLY* >( reply.DataPtr );

*作为奖励点，在释放本机句柄后可以使用结构中的数据吗？

谢谢， PaulH

---

编辑：更新的解决方案

[DllImport("my_lib.dll", SetLastError = true)]
internal static extern Int32 Foo(IntPtr replyBuffer, Int32 replySize);

public byte[] void Bar()
{
    byte[] result_buffer = new byte[256];

    int reply_buffer_len = Marshal.SizeOf(typeof(NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY)) + result_buffer.Length;
    IntPtr reply_buffer = Marshal.AllocCoTaskMem(reply_buffer_len);
    NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY reply;

    try        
    {
        NativeMethods.Foo(reply_buffer, reply_buffer_len);

        reply = (NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY)Marshal.PtrToStructure(
            reply_buffer, 
            typeof(NativeMethods.NATIVE_METHOD_REPLY));

        Marshal.Copy(reply.DataPtr, result_buffer, 0, reply.DataSize);
    }
    finally
    {
        Marshal.FreeCoTaskMem(reply_buffer);
    }

    return result_buffer;
}

Answer 1

在完整框架下的C#中，可以直接封送数组。请参阅数组的默认封送处理。我不知道 Compact Framework 有什么限制。

Answer 2

该结构具有固定的尺寸。传递数组没有意义，只需传递结构即可：

[DllImport("my_lib.dll", SetLastError = true)]
internal static extern Int32 Foo(out NATIVE_METHOD_REPLY replyBuffer, Int32 replySize);

您确实存在内存管理问题。谁拥有指针？

---

好的，该结构实际​​上是可变大小的，并且指针指向数组。你需要另一种方法。只需预先分配一块非托管内存，而不是让 P/Invoke 编组器将数据复制到托管数组中。这实际上是一个硬要求，因为垃圾收集器可以移动数组，从而使指针无效。调用 Marshal.CoTaskMemAlloc() 来保留内存，稍后您必须释放它。并将函数的第一个参数更改为 IntPtr （而不是 out）。

您会发现编组结构也变得更加容易，无需固定内存。完成后不要忘记 Marshal.FreeCoTaskMem() 。