C# 中的联合 - 与非对象字段不正确对齐或重叠

Question

我通过 PInvoke 编组到本机 C dll，它需要以下调用。

private static extern int externalMethod(IntPtr Data, [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] ref int dataLength);

dataLength 参数是通过 IntPtr Data 参数传递的结构的长度。如果两者不匹配，它将引发异常。外部方法使用 C Union 将四种类型连接在一起。

我已成功使用 FieldOffsetAttribute 在 C# 中重新创建联合。然后，我计算 C# 联合的长度并使用以下内容调用该方法：

int len = Marshal.SizeOf(data);
IntPtr ptr = Marshal.AllocCoTaskMem(len);
externalMethod(ptr, len);

但是，我收到错误 System.TypeLoadException : ... 无法加载类型，因为它在偏移量 0 处包含错误的对象字段由非对象字段对齐或重叠。 使用以下代码。我相信它可能是字符串之一或整数数组（变量 B7）？我将如何改变它以使其工作 - 我是否必须将整数数组分解为多个变量？

[StructLayoutAttribute(LayoutKind.Explicit)]
public struct Union{
    [FieldOffset(0)]
    public A a;

    [FieldOffset(0)]
    public B b;

    [FieldOffset(0)]
    public C c;

    [FieldOffset(0)]
    public D d;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct A
{
    public int A1;
    public int A2;
    public int A3;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 17)]
    public string A4;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 4)]
    public string A5;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct B
{
    public int B1;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 2)]
    public string B2;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 4)]
    public string B3;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 6)]
    public string B4;
    public int B5;
    public int B6;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, ArraySubType = UnmanagedType.U4, SizeConst = 255)]
    public int[] B7;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct C
{
    public int C1;
    public int C2;
    public int C3;
    public int C4;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 32)]
    public string C5;
    public float C6;
    public float C7;
    public float C8;
    public float C9;
    public float C10;
    public float C11;
    public float C12;
    public float C13;
    public float C14;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct D
{
    public int D1;
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr, SizeConst = 36)]
    public string D2;
}

Answer 1

只需直接使用 A/B/C/D 结构并跳过联合即可。在您的 extern 调用中，只需在方法声明中替换正确的结构即可。

extern void UnionMethodExpectingA( A a );

如果非托管方法实际上接受联合并且根据传递的类型表现不同，那么您可以声明不同的 extern 方法，这些方法最终都会调用相同的非托管入口点。

[DllImport( "unmanaged.dll", EntryPoint="ScaryMethod" )]
extern void ScaryMethodExpectingA( A a );

[DllImport( "unmanaged.dll", EntryPoint="ScaryMethod" )]
extern void ScaryMethodExpectingB( B b );

更新了“长度”参数。该逻辑仍然适用。只需创建一个“包装”方法并执行相同的操作即可。

void CallScaryMethodExpectingA( A a )
{
  ScaryMethodExpectingA( a, Marshal.SizeOf( a ) );
} 

Answer 2

如果不知道你想要实现什么目标，就很难回答这个问题。对于任何正常的用例来说，显式布局的结构都是一个非常糟糕的选择；仅当您在本机调用 (pinvoke) 中使用数据时，这才有意义，在这种情况下，您肯定不想使用托管类 string。 [MarshalAs] 属性仅在调用期间生效，而不是在每次由托管代码读取或写入该字段时始终生效。它不允许您将字符串指针与 int 重叠，因为这样做会允许您将指针设置为无意义的值，然后访问该字符串会使 CLR 崩溃。对于数组也是如此，所以你也不能使用char[]。

如果您是需要调用的本机代码的作者，那么我强烈建议编写四个单独的方法，而不是编写一个接受四种完全不同的数据结构的方法。

如果您无法更改本机代码，那么您始终可以声明四个结构体 A、B、C 和 D > 就像你现在所做的那样，直接使用它们，而不需要联合。只需为同一个本机函数声明四个不同的 pinvoke 声明（使用 [DllImport] 属性上的 EntryPoint 属性）。