将 double[,] 转换为 IntPtr C#

Question

我需要将 c# 中的双精度数组转换为 IntPtr 以正确地将其发送到我的 c DLL。我已经能够使用the method from this answer 成功地将 IntPtr 转换为 double[,]。我还发现 another answer 接近我需要的但处理一维数组。

我在我的逻辑中遗漏了一些东西，并在崩溃后得到错误代码：Managed ' has exited with code -1073740940 (0xc0000374)。

这是我目前所拥有的

            IntPtr p = Marshal.AllocHGlobal(rows * columns);
            for (int i = 0; i < rows; i++) //rows
            {
                double[] temp = new double[columns];

                for (int x = 0; x < columns; x++)
                    temp[x] = input.cells[i, x];

                Marshal.Copy(temp, 0, p, columns);

                p = (IntPtr)(p.ToInt64() + IntPtr.Size);
            }

            toReturn.cells = p;
            Marshal.FreeHGlobal(p);
            return toReturn;

toReturn.cells 是我返回的结构中的 IntPtr。 单元格结构为单元格[行、列]

IntPtr 对我来说还是很陌生。

编辑：感谢哈罗德。他们的建议效果很好

Answer 1

这有很多问题。

首先，rows * columns 不是数据的大小，它只是元素的总数。每个元素不是一个字节，而是八个，或者sizeof(double)，如果您愿意的话。

其次，p 由p = (IntPtr)(p.ToInt64() + IntPtr.Size); 更新（即根据当前模式下指针的大小将其推进 4 或 8 个字节），但您已经编写了columns * 8（或columns * sizeof(double)）字节的数据。将p 推进小于columns * 8 会使写入相互覆盖，因此并非所有数据都最终出现在结果中。对了，这里的复杂转换其实没必要，直接加个IntPtr即可，.NET 4起。

第三，p 在循环中被改变了，这本身还不错，但是它以一种丢失原始指针的方式完成。 toReturn.cells = p; 和 Marshal.FreeHGlobal(p); 使用 p 不指代您分配的区域，他们使用 p 现在指向刚刚超过数据末尾（如果 p 是更新了适当的数量）。原来的p一定要记住。

第四，在返回之前释放数据意味着它现在不再存在，所以无论这个数据传递给什么代码，仍然没有它：它有一个指向无效的指针（它可能不小心工作，但这是危险和错误的）。

前三点很容易解决，但最后一点需要对应用程序的工作方式进行非本地更改：这里无法释放内存，但应该在某个时间点释放它，即当数据处理完毕。

应用了一些修复：

        int stride = columns * sizeof(double);
        IntPtr p = Marshal.AllocHGlobal(rows * stride);
        for (int i = 0; i < rows; i++) //rows
        {
            double[] temp = new double[columns];

            for (int x = 0; x < columns; x++)
                temp[x] = input.cells[i, x];

            Marshal.Copy(temp, 0, p + stride * i, columns);
        }

        toReturn.cells = p;
        return toReturn;

请记住，您仍应在适当的时间释放内存。

Answer 2

如何使用GHandles 将IntPtr 获取到数组中。我先做了一个副本以避免客户端覆盖数据。不幸的是，您需要保留GHandle 才能调用.Free() 以避免内存泄漏。这促使我们决定在输出中不仅保留IntPtr，还保留GHandle 和字节长度供参考。

static class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Inputs inputs = new Inputs();
        inputs.Cells = new double[,] { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 }, { 7, 8, 9 } };
        
        var outputs = Prepare(inputs);
        Console.WriteLine(outputs.CellPtr);            

        Console.WriteLine("Finish.");
    }

    static Outputs Prepare(Inputs inputs)
    {
        Outputs outputs = new Outputs();
        outputs.ByteSize = Buffer.ByteLength(inputs.Cells);
        var temp = new double[inputs.Cells.GetLength(0), inputs.Cells.GetLength(1)];
        Buffer.BlockCopy(inputs.Cells, 0, temp, 0, outputs.ByteSize);
        outputs.Handle = GCHandle.Alloc(inputs.Cells, GCHandleType.Pinned);
        outputs.CellPtr = outputs.Handle.AddrOfPinnedObject();
        return outputs;
    }

}
public class Inputs
{
    public double[,] Cells { get; set; }
}

public class Outputs : IDisposable
{
    public IntPtr CellPtr { get; set; }
    public int ByteSize { get; set; }
    public GCHandle Handle { get; set; }

    #region IDisposable Support
    private bool disposedValue = false; // To detect redundant calls

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if (!disposedValue)
        {
            if (disposing)
            {
                // dispose managed resources here
            }

            Handle.Free();
            CellPtr = IntPtr.Zero;
            ByteSize = 0;

            disposedValue = true;
        }
    }

    ~Outputs()
    {
        // Do not change this code. Put cleanup code in Dispose(bool disposing) above.
        Dispose(false);
    }

    // This code added to correctly implement the disposable pattern.
    public void Dispose()
    {
        Dispose(true);
    }
    #endregion
}