通过 CLI 将 fstream（或等效项）从 C# 传递到 C++

Question

如何通过 CLI 将 fstream 或等效项从 C# 传递到非托管 C++ DLL？

粗略的应用大纲：

• C# 应用程序从数据库中读取二进制文件
• 非托管 C++ dll 用于“解码”此文件并返回其中包含的信息
• 我可以修改任何 C# 代码。 CLI 包装器是我可以修改的 C++ 端的唯一部分。

我目前正在将二进制文件保存到磁盘并将其路径传递给 CLI 包装器，在该包装器中它作为 fstream 被打开。这对于测试目的来说很好，但由于明显的原因不适用于生产。

我还研究过将字节数组传递给 DLL，但我无法找到一种方法将其转换为 fstream，而不是使用 GlobalAlloc，我不想使用它。

任何帮助或想法将不胜感激。

谢谢。

Answer 1

您可以将托管二进制数组传递给 C++/CLI DLL。固定阵列。然后可以将其转换为 STL 字符串对象。然后，您可以将 STL 字符串传递到 STL stringstream 对象，该对象继承自 iostream。将 stringstream 视为 .NET MemoryBuffer 对象。将 stringstream 传递给您的非托管 C++。这可能可以在不到 10 行代码中完成。缺点是数据将被复制到内存中，效率低下。对于许多应用程序，我怀疑这将是一个问题。

或者，您可以编写自己的类，继承自包装 .NET 流对象的 stream_buffer。 （正如其他人建议的那样，最好从这里继承而不是 iostream）。这将是最有效的方法，因为不会不必要地复制内存，但如果第一种方法足够快，我不会费心去做。

Answer 2

如果您的 C++ DLL 接受通用 iostream 对象（而不仅仅是 fstream），请创建一个包装 System.IO 流并将其传递给 DLL 的 iostream 实现。然后非托管端可以直接使用托管流。

Answer 3

您将无法通过 CLI 传递 Memorystream。您能做的最好的事情是将“指针”（IntPtr）传递给字节缓冲区。

详情请见How can I pass MemoryStream data to unmanaged C++ DLL using P/Invoke?

我能够根据这篇文章 (PInvoke and IStream) 获得一个工作示例。 基本上你需要在 C# 中实现 IStream 接口。然后，您可以在 C++ 端将自定义 MemoryStream 作为 LPSTREAM 传递。这是一个获取流并获取大小的代码示例（只是一个简单的示例来展示它是如何完成的）：

C++ LpWin32Dll.h

#ifndef LPWINDLL_H 
#define LPWINDLL_H

extern "C" {
 __declspec(dllexport) int SizeOfLpStream(LPSTREAM lpStream);
}

#endif

C++ LpWin32Dll.cpp

#include "stdafx.h"
#include <ocidl.h>
#include "LpWin32Dll.h"

// Provides DllMain automatically
[module(dll, name = "LpWin32Dll")];

 __declspec(dllexport) int SizeOfLpStream(LPSTREAM lpStream)
{
   STATSTG stat_info;
   lpStream->Stat(&stat_info, STATFLAG_NONAME);
   return stat_info.cbSize.LowPart;
}

C# PInvoke 定义

[DllImport("LpWin32Dll.dll", CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern int SizeOfLpStream(IStream iStream);

C# IStream 实现（必须实现 IStream 接口）。我刚刚为 MemoryStream 类创建了一个包装类。

[ClassInterface(ClassInterfaceType.AutoDispatch)]
public class IMemoryStream : MemoryStream, IStream {
  public IMemoryStream() : base() { }

  public IMemoryStream(byte[] data) : base(data) { }

  #region IStream Members

  public void Clone(out IStream ppstm) { ppstm = null; }

  public void Commit(int grfCommitFlags) { }

  public void CopyTo(
     IStream pstm, long cb, IntPtr pcbRead, IntPtr pcbWritten) { }

  public void LockRegion(long libOffset, long cb, int dwLockType) { }

  public void Read(byte[] pv, int cb, IntPtr pcbRead)
  {
     long bytes_read = base.Read(pv, 0, cb);
     if (pcbRead != IntPtr.Zero) 
        Marshal.WriteInt64(pcbRead, bytes_read);
  }

  public void Revert() { }

  public void Seek(long dlibMove, int dwOrigin, IntPtr plibNewPosition)
  {
     long pos = base.Seek(dlibMove, (SeekOrigin)dwOrigin);
     if (plibNewPosition != IntPtr.Zero)
        Marshal.WriteInt64(plibNewPosition, pos);
  }

  public void SetSize(long libNewSize) { }

  public void Stat(
     out System.Runtime.InteropServices.ComTypes.STATSTG pstatstg, 
     int grfStatFlag)
  {
     pstatstg = new System.Runtime.InteropServices.ComTypes.STATSTG();
     pstatstg.cbSize = base.Length;
  }

  public void UnlockRegion(long libOffset, long cb, int dwLockType) { }

  public void Write(byte[] pv, int cb, IntPtr pcbWritten)
  {
     base.Write(pv, 0, cb);
     if (pcbWritten != IntPtr.Zero) 
        Marshal.WriteInt64(pcbWritten, (long)cb);
  }

  #endregion
}

C# 使用

IMemoryStream ms = new IMemoryStream(new byte[] { 0x45, 0x23, 0x67, 0x34 });
int size = LpTest.SizeOfLpStream(ms);

Answer 4

您的 C++/CLI 层可以公开一个简单的接口供 C# 端使用，或许可以传入字节数组对象以流式传输到流库中。

基本上是 C++/CLI 层包装流并将不透明的句柄传回给 C# 使用的句柄/主体习惯用法。

Answer 5

创建一个临时文件。让操作系统为你分配一个临时名称来解决多个应用程序（linux可以，希望windows可以）。
临时文件对于业务应用程序中的多工具链是可接受的，并且仅用于解决您的问题。如果文件不是太大，它们将保留在缓存中，如果您以足够快的速度关闭和删除它，它们甚至不会被写入磁盘。