在 C# 和 C++ 之间发送 2D int 数组

Question

我正在尝试创建一个解决方案，我可以在其中通过 CUDA 在 C# 程序中运行 2D int 数组，因此我目前尝试执行此操作的方法是创建一个可以处理 CUDA 的 C++ dll然后代码返回二维数组。我用来将数组发送到 dll 并再次返回的代码如下。

#include "CudaDLL.h"
#include <stdexcept>

int** cudaArrayData;

void CudaDLL::InitialiseArray(int arrayRows, int arrayCols, int** arrayData)
{
    cudaArrayData = new int*[arrayCols];
    for(int i = 0; i < arrayCols; i++)
    {
        cudaArrayData[i] = new int[arrayRows];
    }

    cudaArrayData = arrayData;
}

int** CudaDLL::ReturnArray()
{
    return cudaArrayData;
}

但问题是我在返回时收到 C# 错误，“无法编组'返回值'：托管/非托管类型组合无效。”我的希望是，如果我将数组作为指针返回，C# 可能希望能够理解并接受它，但没有这样的运气。

有什么想法吗？

Answer 1

当您在 C# 中使用 int[,] 时，int** 不是 C++ 中正确的对应类型。 int[][] 是 int 数组的数组，类似于 C++ 中的 int**；而int[,] 是一个具有二维索引的整数数组：index = x + y * width。在 C#/C++ 互操作中使用 int** 很困难，因为您有许多指向托管或非托管内存的指针，这些指针不能从一个到另一个直接访问（请参阅下文）。

已经在InitialiseArray(..., int** arrayData) 中读取了内存中的某个位置，但没有读取数组值，因为您没有传递带有指向 int 数组的指针的数组，而是传递了一个 int 数组。

当您在 ReturnArray() 中返回 int** 时，您的问题是 .net 不知道如何将该指针解释为指针。

要解决此问题，请在 C++ 端仅使用 int* 并且不要将数组作为函数返回值返回，这只会为您提供指向非托管数组的指针，而不是托管内存中的全部数据。可以从 C# 中使用它，但可能不是您想要的方式。使用 C# 中分配的数组作为 void ReturnArray(int* retValues) 中的函数参数将数据复制到。

另一个问题是数据复制和内存分配。如果您在 C# 中正确处理内存，则可以避免所有这些步骤，即禁止垃圾收集器移动您的数据（它在清理未使用的对象时会这样做）。使用固定{} 语句或通过 GCHandle.Alloc(array, GCHandleType.Pinned) 手动执行。这样做，您可以在 C++ 中直接使用 C# 分配的数组。

最后，如果您只需要让 CUDA 内核在您的 C# 数据上运行，请查看一些为您处理所有 Pinvoke 危害的 cuda 包装器。像managedCuda（我维护这个项目）或cudafy 和其他一些。