c# - 带有 std::string 的 PInvoke 自定义编码(marshal)拆收器

Question

免责声明:C++/CLI 菜鸟问题

我正在尝试在签名中具有 std::string 的 C++ DLL 上使用 PInvoke。目前我只是在测试:我的目标是将一个字符串传递给 native DLL，然后返回它。

native 导出如下所示:

#define NATIVE_CPP_API __declspec(dllexport)

NATIVE_CPP_API void hello_std(std::string inp, char* buffer)
{
    const char* data = inp.data();
    strcpy(buffer, data);
}

我正在尝试使用自定义编码(marshal)拆收器以正常方式调用它:

[DllImport("native_cpp.dll", EntryPoint = "?hello_std@@YAPADV?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@@Z", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void hello_std(
    [MarshalAs(UnmanagedType.CustomMarshaler, MarshalTypeRef = typeof(clr_wrapper.string_marshaler))]
        String inp,
        StringBuilder buffer);

static void Main(string[] args)
{
    var buffer = new StringBuilder(100);
    hello_std("abcdefg", buffer);
    Console.WriteLine(buffer);
    Console.ReadLine();
}

此处指定的自定义编码(marshal)拆收器 clr_wrapper.string_marshaler 是 C++/CLI 项目中的一个 ICustomMarshaler，旨在采用 System::String 输入并将其转换为 native std::string。我的 MarshalManagedToNative 实现是在黑暗中试探。我已经尝试了一些东西，但这是我最好的猜测:

IntPtr string_marshaler::MarshalManagedToNative( Object^ ManagedObj )
{
    String^ val = (String^) ManagedObj;
    size_t size = (size_t)val->Length;
    char* ptr = (char*) Marshal::StringToHGlobalAnsi(val->ToString()).ToPointer();

    std::string * str = new std::string(ptr, size);
    IntPtr retval = (IntPtr) str;
    return retval;
}

不幸的是，当我尝试运行它时，PInvoke 调用触发了 AccessViolationException。

我哪里做错了，或者这整个项目是否考虑不周？

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首次编辑，完整列表

1。 C# 控制台应用程序

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var buffer = new StringBuilder(100);
        hello_std("abcdefg", buffer);
        Console.WriteLine(buffer);
        Console.ReadLine();
    }

    [DllImport("native_cpp.dll", EntryPoint = "?hello_std@@YAXV?$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@PAD@Z", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    private static extern void hello_std(
        [MarshalAs(UnmanagedType.CustomMarshaler, MarshalTypeRef = typeof(clr_wrapper.string_marshaler))]
        [In]
        String inp,
        StringBuilder buffer
    );
}

2。 native C++ DLL 项目“native_cpp”

native_cpp.h

#ifdef NATIVE_CPP_EXPORTS
#define NATIVE_CPP_API __declspec(dllexport)
#else
#define NATIVE_CPP_API __declspec(dllimport)
#endif

#include <string>

NATIVE_CPP_API void hello_std(std::string inp, char* buffer);

native_cpp.cpp

#include "native_cpp.h"

void hello_std(std::string inp, char* buffer)
{
    const char* data = inp.data();
    strcpy(buffer, data);
}

3。 C++/CLI 项目“clr_wrapper”

clr_wrapper.h

#pragma once

using namespace System;
using namespace System::Runtime::InteropServices;

namespace clr_wrapper {

    public ref class string_marshaler : public ICustomMarshaler
    {
    public:
        string_marshaler(void);

        virtual Object^ MarshalNativeToManaged( IntPtr pNativeData );
        virtual IntPtr MarshalManagedToNative( Object^ ManagedObj );
        virtual void CleanUpNativeData( IntPtr pNativeData );
        virtual void CleanUpManagedData( Object^ ManagedObj );
        virtual int GetNativeDataSize();

        static ICustomMarshaler ^ GetInstance(String ^ pstrCookie)
        {
            return gcnew string_marshaler();
        }

    private:
        void* m_ptr;
        int m_size;
    };
}

clr_wrapper.cpp

#include "clr_wrapper.h"

#include <string>

using namespace clr_wrapper;
using namespace System::Text;

string_marshaler::string_marshaler(void)
{
}


Object^ string_marshaler::MarshalNativeToManaged( IntPtr pNativeData )
{
    return Marshal::PtrToStringAnsi(pNativeData);
}

IntPtr string_marshaler::MarshalManagedToNative( Object^ ManagedObj )
{
    String^ val = (String^) ManagedObj;
    size_t size = (size_t) val->Length;

    char* ptr = (char*) Marshal::StringToHGlobalAnsi(val->ToString()).ToPointer();

    std::string * str = new std::string(ptr, size);
m_size = sizeof(str*);

    m_ptr = (void*) str;

    IntPtr retval = (IntPtr) str;

    return retval;
}

void string_marshaler::CleanUpNativeData( IntPtr pNativeData )
{
    //Marshal::FreeHGlobal(pNativeData);
    delete (std::string*) m_ptr;
}

void string_marshaler::CleanUpManagedData( Object^ ManagedObj )
{
}

int string_marshaler::GetNativeDataSize()
{
    return m_size;
}

结束第一次编辑

Answer 1

如果您可以使用与 native DLL 完全相同的编译器版本、打包、类成员对齐、调用约定、CRT 链接、库选项(如 _ITERATOR_DEBUG_LEVEL、调试/发布配置等)构建 C++/CLI dll，那么您可以 pass an STL class over the DLL boundary .像这样的包装函数可能会起作用:

public ref class Wrapper
{
    void hello_std_managed(String^ inp, array<Byte>^ buffer)
    {
        IntPtr inpCopy = Marshal::StringToHGlobalAnsi(inp);
        std::string inpNative(static_cast<const char*>(inpCopy.ToPointer()));
        pin_ptr<BYTE> nativeBuffer = &buffer[0];
        hello_std(inpNative,nativeBuffer);
        Marshal::FreeHGlobal(inpCopy);
    }
}

但是由于这是一个很大的 IF，您可能需要请求 DLL 的作者将方法的签名更改为基本的 C/COM 类型，如 char* 或 BSTR。这种方式实际上更好，无论语言或构建配置如何，DLL 现在都可以使用。