c# - 将结构作为参数传递给从 F# 调用的 C 函数

Question

在 C# C 结构中:s 可以作为参数传递给使用 StructLayout 属性通过 DllImport 调用的 C 函数

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa984739%28VS.71%29.aspx

这在 F# 中是如何工作的？显然这是可能的，但我没有找到谷歌的任何示例代码，而且我还不太了解这种语言

Answer 1

我最近花了很多时间来解决这个问题。这是一个大脑转储...希望它能帮助您入门。

首先，要意识到在大多数情况下，您必须遵循的规则是由 .Net 规定的，而不是由 C# 规定的。因此，所有关于使用 P/Invoke 编码结构的 MSDN 引用资料都适用。就我个人而言，我发现阅读有关 InAttribute 和 OutAttribute 的使用规则以及基本 .Net 数据类型的默认编码(marshal)处理行为非常有帮助。

这是来自 DbgHelp 的示例结构:

[<StructLayout(LayoutKind.Sequential)>]
type ADDRESS64 = 
    struct
        val mutable Offset : DWORD64
        val mutable Segment : WORD
        val mutable Mode : ADDRESS_MODE
    end

(我为 DWORD64 之类的东西设置了类型别名，以使代码更类似于它所基于的 .h 文件。)

(我更喜欢结构的冗长语法。你也可以使用简单的语法。)

可变关键字是可选的。如果您要在构造后修改各个字段，则需要它。

行内数组是这样完成的:

[<MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 5)>] val Reserved : DWORD64[]

如果默认编码(marshal)处理不适合您，您可能必须设置数组子类型。

行内字符数组(又名字符串)是这样完成的:

[<DefaultValue>] [<MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)>] val ModuleName : string

在这种情况下，结构的 CharSet 字段很重要:

[<StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)>]

您必须有一个将所有字段设置为“0”的默认构造函数。但是您可以使用其他构造函数以不同方式初始化字段。如果这样做，则必须使用 DefaultValueAttribute 标记未由构造函数初始化的字段:

[<StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)>]
type IMAGEHLP_MODULE64 =
    struct
    val SizeOfStruct : DWORD
    [<DefaultValue>] val BaseOfImage : DWORD64
    [<DefaultValue>] val ImageSize : DWORD
...
    new (_ : bool) = { SizeOfStruct = uint32 (Marshal.SizeOf(typeof<IMAGEHLP_MODULE64>)) }
end

您可以为标志定义枚举类型:

[<Flags>]
type SymOptions =
| ALLOW_ABSOLUTE_SYMBOLS = 0x00000800u 
| ALLOW_ZERO_ADDRESS = 0x01000000u 
...

如果您的结构包含联合，不幸的是您必须使用显式布局并将多个字段设置为具有相同的位置。

[<StructLayout(LayoutKind.Explicit, CharSet = CharSet.Ansi)>]
type DEBUG_EVENT = 
    struct
        [<FieldOffset(0)>] val dwDebugEventCode : DebugEventKind
        [<FieldOffset(4)>] val dwProcessId : DWORD
        [<FieldOffset(8)>] val dwThreadId : DWORD
        [<FieldOffset(12)>] val Exception : EXCEPTION_DEBUG_INFO
        [<FieldOffset(12)>] val CreateThread : CREATE_THREAD_DEBUG_INFO
        [<FieldOffset(12)>] val CreateProcessInfo : CREATE_PROCESS_DEBUG_INFO
...

一旦定义了结构，就可以通过 DllImportAttribute 定义使用它们的外部函数了:

[<DllImport("Dbghelp.dll")>]
extern bool StackWalk64(
  [<In>] IMAGE_FILE_MACHINE_TYPE MachineType,
  [<In>] SafeFileHandle hProcess,
  [<In>] HANDLE hThread,
  [<In>][<Out>] STACKFRAME64& StackFrame,
  [<In>][<Out>] Win32.CONTEXT& ContextRecord,
  [<In>] nativeint ReadMemoryRoutine,
  [<In>] nativeint FunctionTableAccessRoutine,
  [<In>] nativeint GetModuleBaseRoutine,
  [<In>] nativeint TranslateAddress
)

请注意按引用传递的结构的语法:In 和 Out，以及用于 byref 的 &。在这种情况下，要调用该函数，您必须将结构声明为可变的:

让可变堆栈框架' = ...让可变的 mcontext = ...让结果= DbgHelp.StackWalk64( DbgHelp.IMAGE_FILE_MACHINE_TYPE.I386, ... &堆栈框架', &m上下文, ...

对于返回字符串及其长度的函数，您可能会发现 StringBuilder 很有用。这与 C# 相同。

如果您使用的是 HANDLES，请查看 Microsoft.Win32.SafeHandles。编码器会将这些作为 HANDLES 发送到 native 端，但它可以设置为在收集它们时为您调用 CloseHandle。

如果您了解编码器的默认行为，您通常可以在不应用任何 MarshalAsAttributes 的情况下获得成功。我发现这是可取的，因为在某些情况下，如果对实际上不需要的事情进行编码，性能就会一落千丈。