c# - 在 Linux 64 位上按值将结构传递给 P/Invoked 库？

Question

我正在尝试获取用于在 Linux x86_64 上编译的 C# 库的 native 依赖项。代码本身与平台无关并且易于编译。

但是，在第一次尝试使用已编译的依赖项在 Linux 上运行我的项目后，我开始从库中得到奇怪的结果，随后出现段错误。经过一些调查后，P/Invoke 函数的参数似乎没有以正确的顺序传递。看起来好像它们正在向后传递。

我尝试过以几种不同的方式编译 native 依赖项并明确定义不同的调用约定。似乎没有任何效果。

C# 外部方法定义

[DllImport(InteropUtil.PLATFORM_DLL)]
public static extern NavStatus dtqFindPath(IntPtr query
    , NavmeshPoint startPosition
    , NavmeshPoint endPosition
    , IntPtr filter
    , [In, Out] uint[] resultPath
    , ref int pathCount
    , int maxPath);

相关C++定义

#if _MSC_VER    // TRUE for Microsoft compiler.
#define EXPORT_API __declspec(dllexport) // Required for VC++
#else
#define EXPORT_API // Otherwise don't define.
#endif

extern "C"
{

    EXPORT_API dtStatus dtqFindPath(dtNavMeshQuery* query 
        , rcnNavmeshPoint startPos
        , rcnNavmeshPoint endPos
        , const dtQueryFilter* filter
        , dtPolyRef* path
        , int* pathCount
        , const int maxPath)
    {
        return query->findPath(startPos.polyRef
            , endPos.polyRef
            , &startPos.point[0]
            , &endPos.point[0]
            , filter
            , path
            , pathCount
            , maxPath);
    }
}

g++ 编译器设置

g++ -shared -o cai-nav-rcn.so.1 -g -fPIC -I Detour/Include -I DetourCrowd/Include -I Nav/Include Detour/Source/*.cpp DetourCrowd/Source/*.cpp Nav/Source/*.cpp

在下面的输出中，dtqFindPath 行清楚地显示了乱序参数。 maxPath 应为 100 (0x64)，但实际为 1298。 1298 是 startPos 结构中的第一个 int。 100 是 path 的值。

部分 GDB 输出

Thread 1 (Thread 0x7fef64330740 (LWP 3923)):
#0  0x00007fef63823ce9 in waitpid () from /usr/lib/libpthread.so.0
#1  0x00000000004ae448 in ?? ()
#2  0x0000000000503b8b in ?? ()
#3  0x00000000004226b2 in ?? ()
#4  <signal handler called>
#5  0x00007feef052339c in dtNavMeshQuery::findPath (this=0x5405610, startRef=88101520, endRef=4203419680, startPos=0x7fff5fd3975c, endPos=0x7fff5fd3974c, filter=0x7fef64176ec0, path=0x64, pathCount=0x44d6595341be38e0, maxPath=1298) at Detour/Source/DetourNavMeshQuery.cpp:958
#6  0x00007feef0534d19 in dtqFindPath (query=0x5405610, startPos=..., endPos=..., filter=0x7fef64176ec0, path=0x64, pathCount=0x44d6595341be38e0, maxPath=1298) at Nav/Source/DetourNavMeshQueryEx.cpp:234
#7  0x0000000041ec2140 in ?? ()
...
#17 0x0000000005405610 in ?? ()
#18 0x0000000000000000 in ?? ()

我已经比较了两端的rcnNavmeshPoint 和NavmeshPoint 结构体的大小，它们是相同的。进入 P/Invoke 调用的参数顺序正确，已使用调试器进行检查。

不妨包括我正在尝试使用的库是 CritterAI .

所以我的问题是:我应该更改什么以使这两段代码之间的调用约定匹配？

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更新

我隔离了这个问题。这是未正确传递的结构。我创建了一个 SSCCE 来证明这一点:

互操作.cpp

#include <cstdio>

#if _MSC_VER
#define EXPORT_API __declspec(dllexport)
#else
#define EXPORT_API 
#endif

struct s
{
    unsigned int a;
    float b[3];
};

extern "C"
{
    EXPORT_API void testStruct(s str)
    {
        printf("STRUCT NATIVE\n");
        printf("SIZE: %u\n", sizeof(s));
        printf("%u, (%f, %f, %f)\n", str.a, str.b[0], str.b[1], str.b[2]);
    }
}

cs.cs

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace InteropTest
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct v
    {
        public float X;
        public float Y;
        public float Z;
    }

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct s
    {
        public uint A;
        public v B;
    }

    public class Test
    {
        [DllImport("./test.so")]
        public static extern void testStruct(s str);

        unsafe static void Main(string[] args)
        {
            s mStr;
            mStr.A = 22;
            mStr.B.X = 33f;
            mStr.B.Y = 44f;
            mStr.B.Z = 55f;
            Console.WriteLine("STRUCT MANAGED");
            Console.WriteLine("SIZE: " + sizeof(s));
            Console.WriteLine(mStr.A + ", (" + mStr.B.X + ", " + mStr.B.Y + ", " + mStr.B.Z + ")");
            testStruct(mStr);
        }
    }
}

编译为

g++ -shared -o test.so -g -fPIC interop.cpp && mcs /unsafe cs.cs && ./cs.exe

我系统上的输出

STRUCT MANAGED
SIZE: 16
22, (33, 44, 55)
STRUCT NATIVE
SIZE: 16
22, (33.000000, 0.000000, 3.179688)

一些其他测试显示结构被“跳过”，其中打印 str.a 将打印出下一个非结构参数的值。该结构的其余部分似乎是垃圾。

Answer 1

注意:下面的答案针对的是问题的原始版本。

Linux x86_64 上只有一种调用约定。它被称为 System V AMD64 ABI .无论不匹配是什么，它肯定不在调用约定中。可能结构声明不匹配，或者存在我们看不到的其他错误。

我接下来要做的事情是，站在您的角度，编写一些简单的测试代码。我会编写一个 C++ 函数来接收一对 int 参数。检查它们是否以正确的顺序通过。说服自己调用约定不是问题所在，然后深入挖掘以找出问题的真正原因。