文章目录
- 一、创建C++ dll项目
- 二、C#程序员调用C++ dll
- 三、C++与C#数据类型对应
- 基本数据类型对应表
- C++指针类型与C#类型
在使用C#开发客户端时，有时需要调用C++ dll，本篇博客来介绍C#程序如何调用C++ dll。
一、创建C++ dll项目
首先使用VS2022创建C++ dll项目，具体步骤如下：
（1）选择Windows桌面向导，点击下一步, 取项目名，例如我的dll项目名是libMath
（2）选择动态项目，勾选导出符号
（3）编写动态代码，代码如下：
libMath.h
// 下列 ifdef 块是创建使从 DLL 导出更简单的
// 宏的标准方法。此 DLL 中的所有文件都是用命令行上定义的 LIBMATH_EXPORTS
// 符号编译的。在使用此 DLL 的
// 任何项目上不应定义此符号。这样，源文件中包含此文件的任何其他项目都会将
// LIBMATH_API 函数视为是从 DLL 导入的，而此 DLL 则将用此宏定义的
// 符号视为是被导出的。
#ifdef LIBMATH_EXPORTS
#define LIBMATH_API __declspec(dllexport)
#else
#define LIBMATH_API __declspec(dllimport)
#endif
// 此类是从 dll 导出的
class LIBMATH_API ClibMath {
public:
ClibMath();
int Add(int a, int b);
int Sub(int a, int b);
};
// 由于需要给C#调用，为了方便导出类，添加了函数进行导出，并且需要加extern "C"
extern "C" {
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass();
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj);
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2);
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2);
}
注意: 如果想导出C++类在C#中使用，由于语言语法差异，C++类在C#中无法使用，因为C++类通常包含成员函数、构造函数、析构函数等，而C#与C++在处理这些方面存在差异。一种可行的方法是在C++类中添加一些导出函数，这样它们可以通过C#调用。这些函数可以执行类的实例化、调用成员函数等操作。确保使用 extern “C” 以避免名称修饰, 因为C++函数在编译时，会在原有的函数名前后添加一些符号，例如add函数在编译后可能变成了@xxasd_sfdf_add_xxx之类的，但是使用extern "C" 后就是按照C语言的方式导出，函数名不变，例如我添加的一些类导出方法：
// 由于需要给C#调用，为了方便导出类，添加了函数进行导出，并且需要加extern "C"
extern "C" {
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass();
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj);
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2);
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2);
}
libMath.cpp
// libMath.cpp : 定义 DLL 的导出函数。
//
#include "framework.h"
#include "libMath.h"
// 这是已导出类的构造函数。
ClibMath::ClibMath()
{
return;
}
int ClibMath::Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int ClibMath::Sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
LIBMATH_API ClibMath* CreateMyClass() {
return new ClibMath();
}
LIBMATH_API void DeleteMyClass(ClibMath* obj) {
delete obj;
}
LIBMATH_API int CallAdd(ClibMath* obj, int num1, int num2) {
return obj->Add(num1, num2);
}
LIBMATH_API int CallSub(ClibMath* obj, int num1, int num2) {
return obj->Sub(num1, num2);
}
二、C#程序员调用C++ dll
生成dll后可以用命令拷贝到C#项目的exe目录，或者手动拷贝，然后在C#代码中使用import导入即可，如下图：
代码如下：
/*
C# 调用 C++ dll
将libMath.dll放到CSharpCallCppDLL/bin/Debug目录下
*/
using System.Runtime.InteropServices;
namespace CSharpCallCppDLL
{
internal class Program
{
private static IntPtr myClassInstance; // 定义C++类的实例，用于后面的调用
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern IntPtr CreateMyClass();
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void DeleteMyClass(IntPtr obj);
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern int CallAdd(IntPtr obj, int num1, int num2);
[DllImport("libMath.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern int CallSub(IntPtr obj, int num1, int num2);
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("测试C#调用C++");
myClassInstance = CreateMyClass();
int nRet = CallAdd(myClassInstance, 1, 2);
Console.WriteLine($"1 + 2 = {nRet}");
// 清理C++内存
DeleteMyClass(myClassInstance);
}
}
}
注意：由于C++的编译特点，C++项目有Debug、Release、x86、x64之分，特别需要注意dll的放置位置，放错了可能就链接失败了，以及C++在x64于x86下的指针4字节与8字节的区分，这些都会导致在C#调用C++ dll代码失败或者crash。此外，确保你的应用程序具有访问和加载DLL所需的适当权限。
运行结果如下：
在C#中可以创建一个对应C++类的C#包装类，使用 DllImport 属性声明导出函数，例如下面的代码：
public class MyClassWrapper {
private IntPtr myClassInstance;
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern IntPtr CreateMyClass();
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void DeleteMyClass(IntPtr obj);
[DllImport("YourCppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
private static extern void CallMyMethod(IntPtr obj);
public MyClassWrapper() {
myClassInstance = CreateMyClass();
}
~MyClassWrapper() {
DeleteMyClass(myClassInstance);
}
public void MyMethod() {
CallMyMethod(myClassInstance);
}
}
使用C#包装类：
在C#中，可以实例化MyClassWrapper类，并调用其中的方法，这将转发调用到C++类的实例。
MyClassWrapper myInstance = new MyClassWrapper();
myInstance.MyMethod();
这是一个简单的例子，实际情况可能更为复杂，特别是在处理类的继承、虚函数等方面。确保在进行实际应用时进行充分的测试，以确保互操作性正常运作。
三、C++与C#数据类型对应
C#在调用C++ DLL时，需要通过P/Invoke技术来完成。P/Invoke是.NET Framework用于调用非托管代码库的一种方式。在这个过程中，我们需要处理两种语言之间的数据类型转换，因为它们的数据类型不完全一致。
基本数据类型对应表
以下是C++和C#之间的一些常见数据类型的对应表（请注意，这并不是一个完全的列表，只是一些常见类型的示例）：
| C++ | C# |
|---|---|
bool | bool |
char / BYTE | byte |
short | short |
int | int |
long | int |
float | float |
double | double |
char* (C-style string) | string |
wchar_t* (Unicode string) | string |
在C#中，我们使用DllImport特性来声明对C++ DLL的函数调用。例如，如果我们有一个C++函数如下：
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b);
在C#中，我们可以这样声明和使用它：
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern int Add(int a, int b);
public void Main()
{
int result = Add(2, 3);
}
对于更复杂的数据类型，如结构体和类，我们需要在C#中创建对应的类或结构体来匹配。例如，如果我们有一个C++结构体：
struct Person
{
char* name;
int age;
};
我们可以在C#中创建一个类来匹配它：
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)]
public class Person
{
public string name;
public int age;
}
注意我们使用了StructLayout特性并设置CharSet为CharSet.Ansi，因为C++中的char*类型对应于ANSI字符串。
在处理C++ DLL中的函数时，也需要注意函数调用的约定（cdecl，stdcall等）。默认情况下，C#假定被调用的函数使用stdcall调用约定。如果函数使用不同的调用约定，你需要在DllImport特性中指定它，例如：
[DllImport("MyLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
在处理更复杂的情况，如回调函数，复杂的数据结构，和C++类时，可能需要更多的处理。处理这些情况通常需要对两种语言都有深入的理解，并且可能需要手动管理内存。
C++指针类型与C#类型
C++ 指针在C#中的相应类型取决于指针指向的数据类型和你如何打算使用它。这里有几种常见的情况：
-
指向简单类型的指针：如果指针指向一个简单的数值类型（如
int*、float*等），你可以在C#中使用IntPtr类型来表示它。你可以使用Marshal类中的方法（如Marshal.ReadInt32、Marshal.WriteInt32等）来读取或写入指针指向的数据。 -
指向字符串的指针：如果指针指向一个字符串（如
char*或wchar_t*），你可以在C#中使用string类型来表示它。在DllImport特性中，你可以使用MarshalAs特性来指定字符串的编码方式。 -
指向结构体的指针：如果指针指向一个结构体，你可以在C#中创建一个对应的类或结构体，并使用
ref关键字或者IntPtr类型来表示指针。使用ref关键字时，.NET运行时会自动处理内存管理。使用IntPtr时，你需要手动管理内存。
例如，假设你有一个C++函数如下：
extern "C" __declspec(dllexport) void ModifyPerson(Person* person);
在C#中，你可以这样使用它：
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern void ModifyPerson(ref Person person);
// 或者
[DllImport("MyLibrary.dll")]
public static extern void ModifyPerson(IntPtr personPtr);
- 指向数组的指针：如果指针指向一个数组，你可以在C#中使用数组类型来表示它。你也可以使用
MarshalAs特性来指定数组的大小。
对于更复杂的情况，例如指向函数的指针（函数指针），你可能需要使用Marshal.GetDelegateForFunctionPointer方法将其转换为C#委托。
需要注意的是，当你使用IntPtr来管理指针时，你需要自己负责内存的分配和释放。你可以使用Marshal.AllocHGlobal和Marshal.FreeHGlobal方法来分配和释放非托管内存。
