在 F# 中正确使用带有指针的 P/invoke

Question

我正在尝试将此 c# 代码转换为 f#：

[DllImport("psapi.dll", SetLastError = true)]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
private static extern bool GetPerformanceInfo([Out] out PerformanceInformation PerformanceInformation, [In] int Size);

这是我目前所拥有的：

[<DllImport("psapi.dll", SetLastError = true)>]
extern [<return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)>] bool GetPerformanceInfo(PerfInfo PerformanceInformation, int Size)

传递必要参数的正确方法是什么？指针、byrefs 或其他东西。 另外，[Out] 和 [In] 属性是做什么的？

编辑：我已经回答了一些问题，但仍有几个问题未解决。 我需要为 Size 参数指定一个 []、一个 inref 还是只是推断出来的？

Answer 1

这是我研究的部分答案。

在大多数情况下，使用 P/Invoke 时，可以简单地从 C 头文件中复制并粘贴签名（当然，没有分号）。但是，至少在一种情况下，天真地这样做会产生无法验证类型安全的代码。我们来看一个具体的例子。给定 C 中的以下函数原型：

__declspec(dllexport) void getVersion (int* major, int* minor, int* patch);

可以在 F# 中使用以下 P/Invoke 签名（和相关调用）：

[<DllImport("somelib",CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)>]
extern void getVersion (int* major, int* minor, int* patch)

let mutable major,minor,patch = 0,0,0
getVersion(&&major,&&minor,&&patch)
printfn "Version: %i.%i.%i" major minor patch

但是，这并不完全正确。事实证明，在处理 CLR 时，有两种类型的指针：非托管和托管。后者是您在通过引用传递 CLR 类型时使用的（即 F# 中的“byref”，C# 中的“ref”，或 VB 中的“ByRef”）。如果您希望您的 F# 代码是可验证的类型安全的，那么您也应该使用托管类型——这包括 P/Invoke 调用。如果你仔细想想，这是有道理的。运行时只能保证它可以控制的位（即“管理”的部分）。下面是使用托管指针代替 F# 代码的样子：

[<DllImport("somelib",CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)>]
extern void getVersion (int& major, int& minor, int& patch)

let mutable major,minor,patch = 0,0,0
getVersion(&major,&minor,&patch)
printfn "Version: %i.%i.%i" major minor patch

方便的桌子：

Pointer    F#             Type Declaration      Invocation
Unmanaged  nativeint      <type>*               &&<type>
Managed    byref <type>   <type>&               &type

在几乎所有情况下，.NET 开发人员都应该更喜欢托管指针。将无法管理的风险留给 C 代码。

编辑来源：P/Invoke Gotcha in f#

作为额外说明，要作为 byref 传入，变量必须标记为可变。传递一个非可变对象，即使具有可变属性，也是一个只读的 inref。通过引用传递只读值类型很方便。 F# ByRef and InRef