从 C++ 传递位图时行为不一致； DLL 返回 C#

Question

我有一个 C# 应用程序，需要获取从 C++ DLL 传回的可变长度数据。通常，我按如下方式解决此问题：对于每种实体类型（例如字符串或位图），我都有一个适当类型的持久 C++ 变量。然后，C# 应用程序调用类似“QueryBitmapByName(string bitmapName)”的内容，“契约”是 C# 必须在调用 C++ DLL 中的另一个函数之前处理此变量。这在过去一直有效，但我最近在返回多个位图时遇到了一个我不明白的绊脚石。在发布模式下，行为正常，但在调试模式下，如果快速连续查询位图，则位图传递无法正确复制像素数据。

C# 代码片段：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential), Serializable]
public struct BCBitmapInfo
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] public int width;
    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] public int height;
    [MarshalAs(UnmanagedType.SysInt)] public IntPtr colorData;
}

const string BaseCodeDLL = "BaseCode.dll";
[DllImport(BaseCodeDLL)] private static extern IntPtr BCQueryBitmapByName(IntPtr context, [In, MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] String bitmapName);

private Bitmap GetBitmap(String bitmapName)
{
    IntPtr bitmapInfoUnmanaged = BCQueryBitmapByName(baseCodeDLLContext, bitmapName);
    if (bitmapInfoUnmanaged == (IntPtr)0) return null;

    BCBitmapInfo bitmapInfo = (BCBitmapInfo)Marshal.PtrToStructure(bitmapInfoUnmanaged, typeof(BCBitmapInfo));

    return new Bitmap(bitmapInfo.width, bitmapInfo.height, bitmapInfo.width * 4, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppRgb, bitmapInfo.colorData);
}

private void UpdateReplayImages()
{
    pictureBoxSprites.Image = (Image)GetBitmap("replaySprites");
    pictureBoxTiles.Image = (Image)GetBitmap("replayTiles");
}

C++ 代码片段：

struct BCBitmapInfo
{
    UINT width;
    UINT height;
    BYTE *colorData;
};
class App
{
    ...
    BCBitmapInfo _queryBitmapInfo;
    Bitmap _queryBitmapDataA;
    Bitmap _queryBitmapDataB;
};

BCBitmapInfo* App::QueryBitmapByNameBad(const String &s)
{
    const Bitmap *resultPtr = &_queryBitmapDataA;

    if(s == "replayTiles") _queryBitmapDataA = MakeTilesBitmap();
    else if(s == "replaySprites") _queryBitmapDataA = MakeSpritesBitmap();

    _queryBitmapInfo.width = resultPtr->Width();
    _queryBitmapInfo.height = resultPtr->Height();
    _queryBitmapInfo.colorData = (BYTE*)resultPtr->Pixels();
    return &_queryBitmapInfo;
}

BCBitmapInfo* App::QueryBitmapByNameGood(const String &s)
{
    const Bitmap *resultPtr = NULL;

    if(s == "replayTiles")
    {
        resultPtr = &_queryBitmapDataA;
        _queryBitmapDataA = MakeTilesBitmap();
    }
    else if(s == "replaySprites")
    {
        resultPtr = &_queryBitmapDataB;
        _queryBitmapDataB = MakeSpritesBitmap();
    }

    _queryBitmapInfo.width = resultPtr->Width();
    _queryBitmapInfo.height = resultPtr->Height();
    _queryBitmapInfo.colorData = (BYTE*)resultPtr->Pixels();
    return &_queryBitmapInfo;
}

在调试模式下运行此代码并使用 QueryBitmapByNameBad 时，无论先查询哪个位图都将具有正确的尺寸，但像素数据将全部为浅绿色（第二个位图将呈现良好）； QueryBitmapByNameGood 工作正常，因为它为每个可能的查询使用不同的容器。我不明白为什么 QueryBitmapByNameBad 在单线程应用程序中行为不正确：不应该

new Bitmap(bitmapInfo.width, ..., bitmapInfo.colorData);

在返回之前强制将 bitmapInfo.colorData 复制出来？是否有必要为每个变长查询创建一个新的“本地存储容器”？显然，对于可以从多个线程调用的 DLL，这很复杂，但对于单线程，上述方法似乎应该足够了。

Answer 1

该文档非常清楚地表明，Bitmap 将继续使用该内存，直到它（Bitmap 对象）被释放：

调用者负责分配和释放由scan0参数指定的内存块。但是，在相关 Bitmap 释放之前，不应释放内存。

来自位图构造函数（Int32、Int32、Int32、PixelFormat、IntPtr）