c# - 使用 C# P/Invoke 的方法编码(marshal)结构

Question

我正在尝试将 PInvoke 调用到这个 C++ 库函数中:

int Initialize(Callback* callback);

struct Callback
{
    //.......
    void virtual StateChanged(int state) = 0;
};

我试过这个简单的 C# 代码，但它不起作用。

[DllImport("CPlusPlusLibrary.dll", SetLastError = true, EntryPoint = "?Initialize@CPlusPlusLibrary@@YAHPAUCallback@1@@Z")]
public static extern int Initialize(Callback callback);

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class Callback
{
    //....
    public delegate void IntDelegate(int state);
    public IntDelegate StateChanged(int state);
}
var callback = new Callback();
var result = Initialize(callback);

Answer 1

据我所知，这样做是不可能的。方法不像字段那样“在那里”，除此之外，使用虚方法创建结构将在您的对象中创建一个 vtable 指针，您在 c# 镜像类中没有考虑到这一点。

您可以做的是 PInvoke 到采用函数指针(在 C++ 中)的方法并在那里传递一个委托(delegate) (C#)。然后，您可以使用此函数指针从 native 代码调用它，您的委托(delegate)将启动。

然后您可以更改 stateChange 方法定义以将 Callback* 作为第一个参数，因此当您从 native 代码调用它时，您可以传递负责该更改的对象指针并将其编码回 C# 中的 Callback。

//在没有 native dll源的情况下编辑，在c#和c++之间架起一座桥梁是我想到的。这可以用 c++/cli 或 c++ 完成，坚持原生我的想法是这样的:

//c++ <--> new c++ dll <--> c#
struct CallbackBridge : public Callback
{
    void (*_stateChanged)(int);

    virtual void stateChanged(int state)
    {
        if (_stateChanged)
            _stateChanged(this, state);
    }
};

void* CreateCallback() { return new CallbackBridge(); }
void DeleteCallback(void* callback); { delete callback; }
void setStateChanged(void* callback, void (*ptr)(void*, int))
{
    CallbackBridge* bridge = (CallbackBridge*)callback;
    bridge->stateChanged = ptr;
}
///... other helper methods

这里的想法是将您的对象视为一个黑盒子(因此 void* 无处不在 - 它可以是任何指针，但是从 c# 中您只会看到它是一个 SafeHandle/IntPtr 并编写可以 PInvoke 来创建的辅助方法/删除和修改对象。您可以通过此类方法为对象提供委托(delegate)来模拟这些虚拟调用。

在 c# 中的用法可能如下所示:(为简单起见，可以使用 IntPtr，也可以使用 SafeHandle):

IntPtr callback = CreateCallback();
SetStateChanged(callback, myCallback);
//somewhere later:
DeleteCallback(callback);

void MyCallback(IntrPtr callback, int state)
{
    int someData = SomeOtherHelperMethod(callback);
    ConsoleWrite("SomeData of callback is {0} and it has changed it's state to {1}", someData, state);
}

我知道，对于更大的对象来说有点笨拙，但是如果没有 c++/cli 包装器，我从来没有找到更好的方法来处理所有这些棘手的情况，比如虚拟调用等。