C# 集成 C++ 的方法和实践 - P/Invoke（平台调用）- 1

环境：

1 P/Invoke（平台调用）：

C#可以通过P/Invoke调用C++编写的DLL中的函数。

1.1 适用范围：

P/Invoke 是一种在 C# 程序中调用非托管代码（如 C++ 动态链接库）的方式。这种方法适用于函数调用相对简单的情况。

1.2 步骤：

在 C++ 中编写算法并编译生成 DLL。
在 C# 项目中使用 DllImport 属性引入 DLL。

1.3 案例程序：

1.3.1 新建一个ExportedFunctions.cpp【函数调用法】

// MathFunctions.cpp
#include "MathFunctions.h"

int Add(int a, int b) {
    return a + b;
}

特点：

使用了extern "C"，这告诉编译器按照C语言的方式处理函数名，避免了名称修饰。
使用了__declspec(dllexport)，这指示编译器导出该函数，使其在DLL中可见。
这是一个自由函数（不属于任何类），可以直接被P/Invoke调用。

1.3.2 新建一个 ExportedFunctions.h

// MathFunctions.h
#pragma once

extern "C" {
    __declspec(dllexport) int Add(int a, int b);
}

1.3.3 在C#中调用动态库的函数：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Program
{
    // 使用DllImport属性声明DLL中的函数
    [DllImport("MathFunctions.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern int Add(int a, int b);

    static void Main(string[] args)
    {
        // 调用DLL中的Add函数
        int result = Add(5, 10);
        Console.WriteLine("The result of adding 5 and 10 is: " + result);
    }
}

2 VS STUDIO 生成DLL的`DllMain`模板给出的意义：

2.1 `dllmain.cpp`文件

包含了DllMain函数的框架。DllMain是DLL的入口点，它是一个特殊的函数，由Windows操作系统在DLL的生命周期中的关键时刻自动调用。这个函数的原型由Windows API定义，其作用是处理DLL的各种加载和卸载事件。

// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "pch.h"

BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
                       DWORD  ul_reason_for_call,
                       LPVOID lpReserved
                     )
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
    case DLL_THREAD_ATTACH:
    case DLL_THREAD_DETACH:
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        break;
    }
    return TRUE;
}

DllMain函数的参数如下：

HMODULE hModule：被加载DLL的模块句柄。
DWORD ul_reason_for_call：调用原因代码，指示为什么调用DllMain。
LPVOID lpReserved：保留参数，用于特定调用原因的附加信息。

ul_reason_for_call参数可以有以下几种值：

DLL_PROCESS_ATTACH：DLL被加载到地址空间中时调用。这是初始化DLL设置的好地方，例如全局变量的初始化。
DLL_THREAD_ATTACH：一个新线程被创建到包含DLL的进程中时调用。这允许DLL为每个线程设置特定的数据。
DLL_THREAD_DETACH：一个线程结束时调用，不再需要DLL的服务。这可以用来清理线程特定的数据。
DLL_PROCESS_DETACH：DLL从进程的地址空间卸载时调用。这是执行清理工作，如释放资源和注销全局变量的好地方。

在DllMain函数中，每个case对应一个调用原因。在默认情况下，Visual Studio生成的模板代码中，这些case下没有任何操作，只是简单的break语句。这意味着DLL在加载和卸载时不会执行任何特别的操作。如果你需要在DLL加载或卸载时执行特定的初始化或清理代码，你可以在相应的case下添加你的代码。例如：

switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
    // 初始化代码，如分配资源
    break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
    // 线程特定初始化代码
    break;
case DLL_THREAD_DETACH:
    // 线程退出时的清理代码
    break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
    // 进程退出时的清理代码，如释放资源
    break;
}

3 在VS 2019中，融合`DllMain`模板和P/Invoke（平台调用）

3.1 在C#中进行集成：

将编译好的DLL文件放在你的C#项目可以访问到的位置。

然后，在C#中引入dll，

添加，编译好的C++库

问题：

1 尝试引入DLL

解决：

当您使用P/Invoke调用非托管代码（如C++ DLL）时，不需要注册DLL或将其作为COM组件。

确保dll文件位于C#项目的输出目录中（如bin/Debug或bin/Release），或者将DLL文件路径添加到系统PATH环境变量中。

2 无法找到入口：

Error: 无法在 DLL“AAMED_DLL_DEMO1.dll”中找到名为“Add”的入口点。

笔者的地址在下面：

D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.20.27508\bin\HostX64\x64

执行命令如下：

 .\dumpbin.exe /EXPORTS K:\Prj_MotosCatch\Prj_Src\AAMED_LIB_Demo\AAMED_DLL_DEMO1\x64\Debug\AAMED_DLL_DEMO1.dll

结果：

PS D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.20.27508\bin\HostX64\x64> .\dumpbin.exe /EXPORTS K:\Prj_MotosCatch\Prj_Src\AAMED_LIB_Demo\AAMED_DLL_DEMO1\x64\Debug\AAMED_DLL_DEMO1.dll
Microsoft (R) COFF/PE Dumper Version 14.20.27525.0
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.

Dump of file K:\Prj_MotosCatch\Prj_Src\AAMED_LIB_Demo\AAMED_DLL_DEMO1\x64\Debug\AAMED_DLL_DEMO1.dll

File Type: DLL

Summary

1000 .00cfg
1000 .data
2000 .idata
1000 .msvcjmc
3000 .pdata
3000 .rdata
1000 .reloc
1000 .rsrc
9000 .text
10000 .textbss

确实没有看到add的函数入口

修正代码，之前想按CLASS来写不行：

然后，重新执行：

PS D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.20.27508\bin\HostX64\x64> .\dumpbin.exe /EXPORTS K:\Prj_MotosCatch\Prj_Src\AAMED_LIB_Demo\AAMED_DLL_DEMO1\x64\Debug\AAMED_DLL_DEMO1.dll
Microsoft (R) COFF/PE Dumper Version 14.20.27525.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.


Dump of file K:\Prj_MotosCatch\Prj_Src\AAMED_LIB_Demo\AAMED_DLL_DEMO1\x64\Debug\AAMED_DLL_DEMO1.dll

File Type: DLL

  Section contains the following exports for AAMED_DLL_DEMO1.dll

    00000000 characteristics
    FFFFFFFF time date stamp
        0.00 version
           1 ordinal base
           1 number of functions
           1 number of names

    ordinal hint RVA      name

          1    0 0001133E Add = @ILT+825(Add)

  Summary

        1000 .00cfg
        1000 .data
        2000 .idata
        1000 .msvcjmc
        3000 .pdata
        3000 .rdata
        1000 .reloc
        1000 .rsrc
        9000 .text
       10000 .textbss

这时候，已经能看到Add的函数定义了，运行后结果正常，可以运行DLL的函数内容。