C# pinvoke 具有 union 和数组的结构

Question

我未能定义正确的 C# 代码来与 C++ 库一起工作，该库定义了一个具有 union 和数组的复杂结构，我在执行 C++ 代码时不断遇到一些内存异常，我很确定这是由于这个原因造成的。

C++ 结构如下，忽略枚举和其他结构定义(如果需要我会发布它们，但它们非常广泛)

typedef struct
{
DG_CCTALK_APP_EVT_CODE  eEventCode;
DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE  eEventType;
int         iTime;
int         iHandle;
unsigned char       uchAddress;
DG_CCTALK_BILL_INFO sBillInfo;
int         iBillAmount;
union
{
    long        lData;
    int     iData;
    unsigned char   ucArray[128];
    char        *cString;
    void        *pvoid;
} uData;
void            *_private;  // for use by cctalk app layer
} DG_CCTALK_APP_EVT, *PDG_CCTALK_APP_EVT;

C# 代码是这样的:

[System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Explicit)]
    public struct Anonymous_92d21a81_2a8b_42f4_af32_f7606aa9cf40
    {
        //deberian llevar todos 0, pero el array genera problemas al ponerle 0, y cambiandolo explota en otro lado...

        /// int
        [System.Runtime.InteropServices.FieldOffsetAttribute(0)]
        public int lData;

        /// int
        [System.Runtime.InteropServices.FieldOffsetAttribute(0)]
        public int iData;

        /// unsigned char[128]
        [System.Runtime.InteropServices.MarshalAsAttribute(System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 128, ArraySubType = System.Runtime.InteropServices.UnmanagedType.I1)]
        [System.Runtime.InteropServices.FieldOffsetAttribute(4)]
        public byte[] ucArray;

        /// char*
        [System.Runtime.InteropServices.FieldOffsetAttribute(0)]
        public System.IntPtr cString;

        /// void*
        [System.Runtime.InteropServices.FieldOffsetAttribute(0)]
        public System.IntPtr pvoid;
    }

    [System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential)]
    public struct DG_CCTALK_APP_EVT
    {

        /// DG_CCTALK_APP_EVT_CODE->_DG_CCTALK_APP_EVT_CODE
        public DG_CCTALK_APP_EVT_CODE eEventCode;

        /// DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE->_DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE
        public DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE eEventType;

        /// int
        public int iTime;

        /// int
        public int iHandle;

        /// unsigned char
        public byte uchAddress;

        /// DG_CCTALK_BILL_INFO->_DG_CCTALK_BILL_INFO
        public DG_CCTALK_BILL_INFO sBillInfo;

        /// int
        public int iBillAmount;

        /// Anonymous_92d21a81_2a8b_42f4_af32_f7606aa9cf40
        public Anonymous_92d21a81_2a8b_42f4_af32_f7606aa9cf40 uData;

        /// void*
        public System.IntPtr _private;
    }

委托(delegate)和函数导入

public delegate void DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER(ref DG_CCTALK_APP_EVT pEVT);

[System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute("cctalk.dll", EntryPoint = "cctalk_app_enable_device", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int cctalk_app_enable_device(ref DG_CCTALK_APP_EVT param0);

更新:回答后的新代码，仍然无法正常工作:错误是:“尝试读取或写入 protected 内存这通常表明其他内存已损坏”

奇怪的是，我可以在第一次事件调用时使用该结构，我打印所有字段并且它们似乎是正确的(lData 和 iData 具有相同的值，cData 具有我发送的字符串)但是在事件之后结束程序死亡。好像我的 C# 代码破坏了结构或其他东西......

[System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Sequential, CharSet = System.Runtime.InteropServices.CharSet.Ansi)]
    public struct DG_CCTALK_APP_EVT
    {

        /// DG_CCTALK_APP_EVT_CODE->_DG_CCTALK_APP_EVT_CODE
        public DG_CCTALK_APP_EVT_CODE eEventCode;

        /// DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE->_DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE
        public DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE eEventType;

        /// int
        public int iTime;

        /// int
        public int iHandle;

        /// unsigned char
        public byte uchAddress;

        /// DG_CCTALK_BILL_INFO->_DG_CCTALK_BILL_INFO
        public DG_CCTALK_BILL_INFO sBillInfo;

        /// int            
        public int iBillAmount;            

        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 128)]
        public byte[] uData;

        #region setters y getters para mapeo

        public int lData
        {
            set
            {
                Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value), uData, sizeof(int));
            }
            get
            {
                return BitConverter.ToInt32(uData, 0);
            }
        }

        public int iData
        {
            set
            {
                Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value), uData, sizeof(int));
            }
            get
            {
                return BitConverter.ToInt32(uData, 0);
            }
        }

        public byte[] ucArray
        {
            set
            {
                Array.Copy(value, uData, 128);
            }
            get
            {
                return uData;

            }
        }

        public IntPtr cString
        {
            set
            {
                Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value.ToInt32()), uData, 32);
            }
            get
            {
                return (IntPtr)BitConverter.ToInt32(uData, 0);
            }
        }

        public IntPtr pvoid
        {
            set
            {
                Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value.ToInt32()), uData, 32);
            }
            get
            {
                return (IntPtr)BitConverter.ToInt32(uData, 0);
            }
        }


        #endregion

        /// void*
        public System.IntPtr _private;
    }

C++ 声明:

typedef void (*DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER)(PDG_CCTALK_APP_EVT pEVT);

DGCCTALK_PREFIX DG_ERROR cctalk_app_init(DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER pfnHandler);
DGCCTALK_PREFIX DG_ERROR cctalk_app_add_link(char *szPortName);

注意爸爸 DGCCTALK_PREFIX 定义为 __declspec(dllexport)

那些的C#代码:

public delegate void DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER(ref DG_CCTALK_APP_EVT pEVT);

[System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute("cctalk.dll", EntryPoint =     "cctalk_app_init", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 public static extern int cctalk_app_init(DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER pfnHandler);

[System.Runtime.InteropServices.DllImportAttribute("cctalk.dll", EntryPoint = "cctalk_app_add_link", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int cctalk_app_add_link(System.IntPtr szPortName);

调用它们的 C# 代码

var handler = new DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER(this._handler);
var resultado = cctalk_app_init(handler);
cctalk_app_add_link(Marshal.StringToHGlobalAnsi("port=" + port));

C# 处理程序 header

private void _handler(ref DG_CCTALK_APP_EVT pEVT)

Answer 1

正如您所发现的，编码(marshal)拆收器不喜欢您在 union 转换中尝试将数组与其他字段叠加。您通过将数组的偏移量更改为 4 而不是 0 来抑制问题。但这没有帮助。

现在，由于编码(marshal)拆收器不会为您处理 union ，您必须手动进行。我会通过省略 union 的非数组成员来处理这个问题。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct DG_CCTALK_APP_EVT
{
    public DG_CCTALK_APP_EVT_CODE eEventCode;
    public DG_CCTALK_APP_EVT_TYPE eEventType;
    public int iTime;
    public int iHandle;
    public byte uchAddress;
    public DG_CCTALK_BILL_INFO sBillInfo;
    public int iBillAmount;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 128)]
    public byte[] uData;
    public IntPtr _private;
}

请注意，我已经删除了您声明中的大部分冗长内容。我怀疑该类型是由工具自动生成的。但是所有这些冗长的内容使其很难阅读。

这将为结构生成正确的布局，但会让您需要做一些工作才能访问 union 中的其他字段。

那么，我们如何读取这些字段呢？好吧，数据包含在字节数组 uData 中，因此只需从那里读取值即可。例如，您可以将以下属性添加到 DG_CCTALK_APP_EVT 结构中:

public int lData
{
    get { return BitConverter.ToInt32(uData, 0); }
    set { uData = BitConverter.GetBytes(value); }
}

public int iData
{
    get { return BitConverter.ToInt32(uData, 0); }
    set { uData = BitConverter.GetBytes(value); }
}

// etc.

请注意，setter 将删除数组的前 4 个字节以外的所有字节，因为它会覆盖 uData。我对 native 代码的协议(protocol)知之甚少，无法确定这就是您想要的。如果这不是您想要的，那么您可以这样编写 setter:

Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value), uData, sizeof(int));

---

您现在已经添加了互操作边界的 C++ 端。最明显的问题是您的 C# 委托(delegate)似乎有错误的调用约定。它使用 stdcall 但 C++ 代码需要 cdecl。这当然足以解释回调返回后的灾难性崩溃。您需要确保您的委托(delegate)指定了调用约定。

[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
public delegate void DG_CCTALK_APP_EVT_HANDLER(ref DG_CCTALK_APP_EVT pEVT);

---

你对cctalk_app_add_link的翻译也是错误的。应该是:

[DllImport("cctalk.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int cctalk_app_add_link(string szPortName);

这样做你可以简单地传递一个字符串，从而避免你当前实现的内存泄漏。