c# - 用指针调用非托管代码

Question

我有一个C＃项目，可以调用非托管C ++ dll。包装程序和大多数调用都可以正常运行，因此我知道我具有所有组件如何正常连接的基本结构，但是有一个特定的调用适合我。 API调用需要指向结构的指针，该结构包含配置数据列表。

这里是电话：

m_status = m_XXXXBox.SetConfig(m_channelId, ref SCONFIG_LIST);

其中SCONFIG_LIST是包含数据的结构...

该问题特别与SCONFIG_LIST有关

这是直接来自此API规范的文档：

Points to the structure SCONFIG_LIST, which is defined as follows:
typedef struct
{
unsigned long NumOfParams; /* number of SCONFIG elements */
SCONFIG *ConfigPtr; /* array of SCONFIG */
} SCONFIG_LIST
where:
NumOfParms is an INPUT, which contains the number of SCONFIG elements in the array
pointed to by ConfigPtr.
ConfigPtr is a pointer to an array of SCONFIG structures.
The structure SCONFIG is defined as follows:
typedef struct
{
unsigned long Parameter; /* name of parameter */
unsigned long Value; /* value of the parameter */
} SCONFIG

这是我在C＃中定义的2种结构：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public unsafe struct SConfig
{
    public int Parameter;
    public int Value;
}



[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public unsafe struct SConfig_List
{
    public int NumOfParams;
    // public List<SConfig> sconfig = new List<SConfig>();  // This throws compile time error
    public List<SConfig> sconfig;
}

我知道您不能在结构体中使用字段初始化程序，但是我似乎无法弄清楚如何从外部初始化结构体中的sconfig。
这是调用方法的摘录

      SConfig_List myConfig = new SConfig_List();
      SConfig configData = new SConfig();

      configData.Parameter = 0x04;
      configData.Value = 0x10;
      myConfig.NumOfParams = 1;
      myConfig.sconfig.Add(configData);

这将在运行时引发错误“对象引用未设置为对象的实例”
我了解此错误，因为sconfig尚未初始化-我只是想不出该怎么做...。

所以我的下一个想法是解决这个问题，我将像这样创建SCONFIG_LIST结构（里面没有列表）-我这样做的原因是我现在不必初始化该对象，我可以对它进行多次调用NumOfParams = 1而不是NumOfParams> 1的dll，并且dll遍历结构数据。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public unsafe struct SConfig_List
{
    public int NumOfParams;
    public SConfig sconfig;
}

这就是我所说的方法

configData.Parameter = 0x04;
configData.Value = 0x10;
myConfig.NumOfParams = 1;
myConfig.sconfig.Parameter = configData.Parameter;
myConfig.sconfig.Value = configData.Value;

m_status = m_XXXXBox.SetConfig(m_channelId, ref myConfig);

至此，现在已经消除了调用dll的实际方法上的错误
有关编组的问题仍然很多，但这里是：

public XXXXErr SetConfig(int channelId, ref SConfig_List config)
{
    unsafe
    {
        IntPtr output = IntPtr.Zero;
        IntPtr input = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(config));
        Marshal.StructureToPtr(config, input, true);

        XXXXErr returnVal = (XXXXErr)m_wrapper.Ioctl(channelId, (int)Ioctl.SET_CONFIG, input, output);
        return returnVal;
    } 
}

这通过了所有初始设置，没有错误，但是当我尝试实际调用dll时，我得到一个错误：尝试读取或写入受保护的内存。这通常表明其他内存已损坏。

我知道这是一个大问题，我真的不知道该问什么，因为我确定这篇文章中存在多个问题，但是有什么想法可以使我走上正确的道路？

在这一点上，我已经尝试了很多东西，我很茫然，我只需要一些指导。我不是在寻找“为我做这件事”类型的答案，而是在寻找一个解释，也许还有一些完成此想法的指示。与所有事物一样，我确信完成任务有多种方法-可能有效，但不是好的形式，而更长久的复杂方法可能是“更好的实践”

任何和所有建议/评论将不胜感激。如果我排除了帮助解决这个难题所需的任何相关数据，请告诉我，我将尽我所能。



我要感谢到目前为止的答复。
我一直在尝试各种组合来尝试自己解决此问题，但到目前为止我还没有遇到任何运气。我发现了很多无效的方法，但是:-)

我已经尝试过各种“不安全”-“ MarshalAs”，“ StructLayout”和我在网上找到的其他几种组合，现在我求饶。

我已经成功实现了对该非托管dll的其他几个调用，但是它们全部使用简单的整数指针等。我的问题是将指针传递给包含另一个结构数组的Struct。如果您查看我原始问题的最上层，则可以查看dll中的文档以及它如何使事物结构化。没有返回值，我只是试图通过此dll将一些配置设置传递给设备。

我将发布整个项目的框架，以便也许我可以帮助某个人完成此过程，并希望将来也可以帮助其他人解决此类问题。

这是包装器的骨架（并非显示所有功能）

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace My_Project
{
    internal static class NativeMethods
    {
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr LoadLibrary(string dllToLoad);

        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr GetProcAddress(IntPtr hModule, string procedureName);

        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern bool FreeLibrary(IntPtr hModule);
    }

    internal class APIDllWrapper
    {
        private IntPtr m_pDll;

        [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
        public delegate int APIIoctl(int channelId, int ioctlID, IntPtr input, IntPtr output);
        public APIIoctl Ioctl;
        //extern “C” long WINAPI APIIoctl
        //(
        //unsigned long ChannelID,
        //unsigned long IoctlID,
        //void *pInput,
        //void *pOutput
        //)

        public bool LoadAPILibrary(string path)
        {
            m_pDll = NativeMethods.LoadLibrary(path);

            if (m_pDll == IntPtr.Zero)
                return false;

            pAddressOfFunctionToCall = NativeMethods.GetProcAddress(m_pDll, "APIIoctl");
            if (pAddressOfFunctionToCall != IntPtr.Zero)
                Ioctl = (APIIoctl)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(
                                                                                        pAddressOfFunctionToCall,
                                                                                        typeof(APIIoctl));
            return true;
        }

        public bool FreeLibrary()
        {
            return NativeMethods.FreeLibrary(m_pDll);
        }
    }
}


And Here is the class that defines the hardware I am trying to communicate with
    namespace My_Project
{
    public class APIDevice
    {
        public string Vendor { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return Name;
        }
    }
}


Interface
    using System.Collections.Generic;

namespace My_Project
{
    public interface I_API
    {
        APIErr SetConfig(int channelId, ref SConfig_List config);
    }
}

包含API代码的实际类-这是错误所在，我知道我现在拥有IntPtrs的方法不正确-但这显示了我要执行的操作

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace My_Project
{
    public class API : I_API
    {
        private APIDevice m_device;
        private APIDllWrapper m_wrapper;

        public APIErr SetConfig(int channelId, ref SConfig_List config)
        {
            IntPtr output = IntPtr.Zero;
            IntPtr input = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(config));
            Marshal.StructureToPtr(config, input, true);

            APIErr returnVal = (APIErr)m_wrapper.Ioctl(channelId, (int)Ioctl.SET_CONFIG, input, output);
            return returnVal;             
        }       
    }
}

这是包含我正在使用的Structs的定义的类

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace My_Project
{
    public enum APIErr
    {
        STATUS_NOERROR = 0x00,
        ERR_BUFFER_EMPTY = 0x10,
        ERR_BUFFER_FULL = 0x11,
        ERR_BUFFER_OVERFLOW = 0x12
    }

    public struct SConfig
    {
        public int Parameter;
        public int Value;
    }

    public struct SConfig_List
    {
        public int NumOfParams;
        public SConfig[] sconfig;

        public SConfig_List(List<SConfig> param)
        {
            this.NumOfParams = param.Count;
            this.sconfig = new SConfig[param.Count];
            param.CopyTo(this.sconfig);
        }
    }
}

最后-实际的应用程序通过包装程序调用dll

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using My_Project;

namespace Test_API
{
    public class Comm
    {
        private I_API m_APIBox;
        APIErr m_status;
        int m_channelId;
        bool m_isConnected;

        public Comm(I_API apiInterface)
        {
            m_APIBox = apiInterface;
            m_isConnected = false;
            m_status = APIErr.STATUS_NOERROR;
        }

        public bool ConfigureDevice()
        {
            SConfig tempConfig = new SConfig();

            tempConfig.Parameter = 0x04;
            tempConfig.Value = 0x10;
            SConfig_List setConfig = new SConfig_List(tempConfig);

            m_status = m_APIBox.SetConfig(m_channelId, ref setConfig);
            if (m_status != APIErr.STATUS_NOERROR)
            {
                m_APIBox.Disconnect(m_channelId);
                return false;
            }
            return true;
        }
    }
}

Answer 1

您无法编组List <>，它必须是一个数组。数组已经封送为指针，因此您无需执行任何特殊操作。轻松打包，无需使用不安全的关键字。

您可以向该结构添加一个构造函数，以方便从List <>对其进行初始化。像这样：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct SConfig {
    public int Parameter;
    public int Value;
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct SConfig_List {
    public int NumOfParams;
    public SConfig[] sconfig;

    public SConfig_List(List<SConfig> param) {
        this.NumOfParams = param.Count;
        this.sconfig = new SConfig[param.Count];
        param.CopyTo(this.sconfig);
    }
}