将包含 int 和 int[] 的结构从 C# 编组到 C++

Question

我有一个带有非托管代码和 C# UI 的 C++ DLL。有一个从 C++ DLL 导入的函数，它以我编写的结构作为参数。

将由我编写的结构 (MyImage) 从 C# 编组到 C++ 后，我可以访问其中的 int[] 数组的内容，但内容不同。我不知道我在这里缺少什么，因为我花了很多时间并尝试了一些技巧来解决这个问题（显然还不够）。

C# 中的 MyImage 结构：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct MyImage
{
    public int width;
    public int height;
    public int[] bits; //these represent colors of image - 4 bytes for each pixel
}

C++ 中的 MyImage 结构：

struct MyImage
{
    int width;
    int height;
    Color* bits; //typedef unsigned int Color;

    MyImage(int w, int h)
    {
         bits = new Color[w*h];
    }

    Color GetPixel(int x, int y)
    {
          if (x or y out of image bounds) return UNDEFINED_COLOR;
          return bits[y*width+x];
    }
}

以MyImage为参数的C#函数声明：

[DLLImport("G_DLL.dll")]
public static extern void DisplayImageInPolygon(Point[] p, int n, MyImage texture, 
                                                  int tex_x0, int tex_y0);

C++ 实现

DLLEXPORT void __stdcall DisplayImageInPolygon(Point *p, int n, MyImage img,
                                               int imgx0, int imgy0)
{
    //And below they have improper values (i don't know where they come from)
    Color test1 = img.GetPixel(0,0);
    Color test2 = img.GetPixel(1,0);
}

所以在调试问题时，我注意到 c++ struct 中的 MyImage.bits 数组包含不同的数据。

我该如何解决？

Answer 1

由于bits 字段是指向在本机代码中分配的内存的指针，因此您需要在 C# 代码中将其声明为 IntPtr。

struct MyImage
{
    public int width;
    public int height;
    public IntPtr bits;
}

如果您想访问 C# 代码中的单个像素，您需要编写一个 GetPixel 方法，就像您在 C++ 代码中所做的那样。

请注意，由于bits 字段是指向在本机代码中分配的内存的指针，我希望实际代码具有调用delete[] bits 的结构的析构函数。否则你的代码会泄露。

这也意味着您将需要在本机代码中创建和销毁实例，而永远不要在托管代码中这样做。这是您目前遵循的政策吗？我怀疑不是基于我可以在这里看到的代码。

您还需要重新考虑按值传递struct。当您调用该函数时，您真的要复制它吗？这样做意味着你有两个结构的实例，它们的bits 字段都指向同一个内存。但是，谁拥有那段记忆呢？这个结构确实需要通过引用来传递。

我认为您的设计存在一些问题，但我看不到足够多的代码，或者对您的问题了解得不够多，无法给您具体的建议。

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在 cmets 中，您声明您的主要目标是将这些位从 C# 代码传输到 C++ 代码。我建议你这样做：

MyImage* NewImage(int w, int h, Color* bits)
{
    MyImage* img = new MyImage;
    img->w = w;
    img->h = h;
    img->bits = new Color[w*h];
    for (int i=0; i<w*h; i++)
        img->bits[i] = bits[i];
    return img;
}

void DeleteImage(MyImage* img)
{
    delete[] img->bits;
    delete img;
}

void DoSomethingWithImage(MyImage* img)
{
    // do whatever it is you need to do
}

在 C# 端，您可以这样声明：

[DllImport(@"dllname.dll", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
static extern IntPtr NewImage(int w, int h, int[] bits);

[DllImport(@"dllname.dll", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
static extern void DeleteImage(ImtPtr img);

[DllImport(@"dllname.dll", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
static extern void DoSomethingWithImage(ImtPtr img);

Answer 2

您应该尝试的第一件事是将 C# 代码也声明为 unsigned int 类型。一位可能被解释为您的 int 的符号。

所以在 C# 中是这样的（请注意这些位现在是 uint[]）：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct MyImage
{
    public int width;
    public int height;
    public uint[] bits; //these represent colors of image - 4 bytes for each pixel
}

Answer 3

您可以使用PInvoke Interop Assistant。您只需粘贴您的结构和函数声明，它就会为您生成 C# 代码。它对我有很多帮助。