创建 C# 到 C++ Bridge：为什么在调用 DLL 时会出现 AccessViolationException？

Question

我正在探索在第 3 方应用程序的 DLL 插件和 C# 应用程序之间构建桥梁的想法。我正在编写插件 DLL 和 C# 应用程序。该插件将加载到第 3 方应用程序中，然后我想使用从 C# 调用该插件来间接从第 3 方应用程序获取数据。

我能够从 C# 中成功调用 DLL 中的导出函数。例如：

C++ DLL:

extern "C" __declspec(dllexport) char * HelloFromDll()
{
    char *result;
    result = "Hello from my DLL";
    return result;
}

C#:

using System.Runtime.InteropServices;

[DllImport(@"MyDll.dll")]
private static extern string HelloFromDll();

然后我可以从 C# 调用此 DLL 函数并在 UI 中显示该字符串。但是，一旦我创建一个从我的第 3 方应用程序调用函数的导出函数，我就会收到 AccessViolationException。例如，

extern "C" __declspec(dllexport) char * GetData()
{
    char *result;
    result = 3rdPartyLibrary::SomeFunction();
    return result;
}

通过一些测试，当我调用第三方函数时，似乎就会发生错误。我该如何解决这个问题？

Answer 1

从你的问题来看，情况似乎是这样的：

ProcessA (3rd party App) -->加载 X.DLL -->初始化插件 -->做其他事情。

ProcessB（您的 C# 应用程序） -->加载 X.DLL -->调用 GetData();

ProcessA 中加载的 X.DLL 是否有任何机制可以与 ProcessB 中加载的 X.DLL 进行对话？

如果不是，那么这种方法就有缺陷。您的代码可能会崩溃，因为“3rdPartyLibrary”类尚未在您的 C# 应用程序中初始化，因为它是 DLL 的完全不同的副本。

为了提取这些数据，您需要一个由 X.DLL 定义的查询接口，它可以跨进程通信，也许是套接字？

然后 ProcessB 与该接口对话并提取数据。如果使用套接字，那么您的 X.DLL 将实现服务器和客户端代码，其中您的 GetData() 将使用此机制（可能是套接字）并查询数据并返回它。

所以：ProcessA 中的 X.DLL 应该像服务器一样工作。
并且：ProcessB 中的 X.DLL（或编写 Y.DLL）应该像客户端一样运行，并从 ProcessA 获取此信息。

顺便说一句，如果查询只需要完成一次，只需将其硬编码在 X.DLL 中并转储到磁盘，然后根据您的方便进行探索:-)

Answer 2

这个函数在 C 程序中也很难使用。从函数返回字符串是一个得不到很好支持的场景。存在内存管理问题，不清楚谁拥有该字符串。在大多数情况下，调用者应该获得该字符串的所有权并在使用后释放它。这对你的函数来说效果不好，程序会崩溃，因为你返回了一个字符串文字。

.NET pinvoke 编组器也需要解决这个问题。另一个问题是它无法使用 C 代码使用的分配器。它将调用 CoTaskMemFree（COM 分配器）。这会导致 XP 上无法诊断的内存泄漏，Vista 和 Win7 上的崩溃。

只是不要编写这样的 C 代码。始终让调用者传递字符串的缓冲区。现在已经无法猜测谁拥有这段内存了。像这样：

extern "C" __declspec(dllexport) void HelloFromDll(char* buffer, int bufferSize)
{
    strcpy_s(result, bufferSize, "Hello from my DLL");
}

使用这样的 C# 代码：

[DllImport("foo.dll", CharSet = CharSet.Ansi)]
private static extern void HelloFromDll(StringBuilder buffer, int bufferSize);
...
var sb = new StringBuilder(666);
HelloFromDll(sb, sb.Capacity);
string result = sb.ToString();

Answer 3

通常，返回的 char* 需要作为 IntPtr 返回：

[DllImport(@"MyDll.dll")]
private static IntPtr HelloFromDll();

然后，您需要将该 IntPtr 转换为字符串：

string retVal=Marshal.PtrToStringAnsi(HelloFromDll());

字符串在 P/Invoke 中有点困难。我的一般经验法则是：

• 输入 char* 参数 = c# string
• 返回 char * = IntPtr （使用 PtrToStringAnsi）
• 输出 char* 参数 = c# StringBuilder - 并确保预先分配它足够大
  在调用该函数之前（即 = new StringBuilder(size)）。