C#结构体使用浅析

C#结构体使用在C#中调用C++或系统DLL是比较常见的操作。

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例如C++中定义的以下结构体：

 
 
   
  
  struct RCEStruct {     
  
   int Event;    
  
   int Flag;      
  
   char User[40];     
  
  };

C#结构体使用同时有一个公开方法：

extern "C" __declspec WORD CALLBACK GetStruct(RCEStruct* pEventStruc);

我们将它编译为 MyCppDll.DLL

那么C#结构体使用上我们在C#中可以直接定义相同的结构体和引用GetStruct:

 
 
   
  
  [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]     
  
  public struct RCEStruct {     
  
  public int Event;     
  
  public int Flag;     
  
  public char[40] User;     
  
  }     
  
       
  
  [DllImport("MyCppDll.dll", CharSet=CharSet.Auto)]     
  
  public static extern int GetStruct(RCEStruct rce);

注意C#里定义的结构体应该和C++里定义的一样。这里如果是public string User就有可能出错(具体我没试过，不知道C#是否会自动将char[]转变为string，另外还要注意，在C#中为User赋值时，长度不应超过40)。

通过这种方式我们就可以向C++传递或者获得结构体。但一个限制就是必须在C#端主动调用GetStruct()

还有一种情况，与上一种相反，就是我们不是希望在C#中调用C++类库，而是想在C++类库中调用我们已经写好的C#类库。这在托管C++里是可以实现的。其中一个应用案例就是在为第三方系统写C++插件的时候，我们必须在插件端主动调用C#类库（前提是我们需要使用它，除非我们完全用C++代码来写这个插件）。

这样的话我们的C#结构体使用应该是在C#类库公开方法，例如：

 
 
   
  
  public struct RCEStruct {     
  
  public int Event;     
  
  public int Flag;     
  
  public string User;     
  
  }     
  
       
  
  public void DoSomething(RCEStruct rce){     
  
  rce.Flag++;     
  
  }

假定编译成 MyCSharpDll.DLL

C#结构体使用之C++端代码如下：

 
 
   
  
  #using ﹤mscorlib.dll﹥     
  
  #using ﹤CuteSuProc.dll﹥     
  
       
  
  void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){     
  
  // 将C++结构体赋值到C#结构体     
  
  MyCSharpDll::RCEStruct* csStruct;     
  
  csStruct-﹥Event = pEventStruc.Event;     
  
  csStruct-﹥Flag = pEventStruc.Flag;     
  
  // csStruct-﹥User ?? 将char转换成string，在C++里如何处理？     
  
       
  
  MyCSharpDll::DoSomething(csStruct);     
  
       
  
  // 将C#结构体赋值到C++结构体     
  
  // 因为 pEventStruc 由外界传入，被 DoSomething 方法修改后，可能仍需要外界知道     
  
  pEventStruc-﹥Event = csStruct.Event;     
  
  pEventStruc-﹥Flag = csStruct.Flag;     
  
  // pEventStruc-﹥User ?? 将string转换成char[]     
  
     
  
  }

托管C++在处理.NET类库时，有些细节是很繁琐的，让人觉得有些晕乎。譬如很多地方要加__gc修饰符。还有像数组，字符串的转换都比较麻烦。所以上面代码可能会有些小错误。但大致意思就是这样。很明显，这样的做法非常麻烦。对结构体进行操作前，我们进行一次赋值，操作后，又进行一次赋值。

有没有办法直接让C#操作原始的结构体呢？就像C#中操作C++一样，不需要通过一个中间人？能不能直接这样：

 
 
   
  
  #using ﹤mscorlib.dll﹥     
  
  #using ﹤CuteSuProc.dll﹥     
  
       
  
  void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){     
  
  MyCSharpDll::DoSomething(pEventStruc);     
  
  }

答案是否定的。我们没有办法直接将C++里的 RCEStruct转换为 C#里的 RCEStruct。

那么还剩一种方法，就是直接对内存进行操作。因为是结构体，他们肯定是保存在连续内存空间中的。

我们先来看看C#中如何操作内存，也就是非托管的数据。这需要引用System.Runtime.InteropServices命名空间。该命名空间下的Marshal的一些静态方法提供了这样的功能：

Marshal.ReadInt32()//从指定内存地址读取4位

Marshal.PtrToStringAnsi()//从指定内存地址读取字符串

Marshal.WriteInt32()//将整数写到指定内存地址

Marshal.WriteByte()//将字符串写到指定内存地址

我们来看看具体的C#结构体使用代码：

 
 
   
  
  using System;     
  
  using System.Text;     
  
  using System.Runtime.InteropServices;     
  
       
  
  internal sealed class RCEvent {     
  
  public int Event;     
  
  public int Flag;     
  
  public string User;     
  
  };     
  
       
  
  internal sealed class RCEventAgent {     
  
  internal static RCEvent Read(IntPtr ptr){     
  
  RCEvent Event = new RCEvent();     
  
       
  
  Event.Event = ReadEvent(ptr);     
  
  Event.Flag = ReadFlag(ptr);     
  
  Event.User = ReadUser(ptr);     
  
       
  
  return Event;     
  
  }     
  
       
  
  internal static int ReadEvent(IntPtr basePtr) {     
  
  return Marshal.ReadInt32(basePtr);     
  
  }     
  
  internal static int ReadFlag(IntPtr basePtr) {     
  
  return Marshal.ReadInt32(basePtr,4);     
  
  }     
  
  internal static string ReadUser(IntPtr basePtr) {     
  
  return Marshal.PtrToStringAnsi(    
  
  new IntPtr(basePtr.ToInt32() + 8));     
  
  }     
  
       
  
  internal static void Write(ClientEvent Event,IntPtr ptr) {     
  
  WriteEvent(ptr,Event.Event);     
  
  WriteFlag(ptr,Event.Flag);     
  
  WriteUser(ptr,Event.User);     
  
  }     
  
       
  
  internal static void WriteEvent(IntPtr basePtr,int value) {     
  
  Marshal.WriteInt32(basePtr,value);     
  
  }     
  
  internal static void WriteFlag(IntPtr basePtr,int flag) {     
  
  Marshal.WriteInt32(basePtr,4,flag);     
  
  }     
  
  internal static void WriteUser(IntPtr basePtr,string user) {     
  
  WriteString(basePtr,user,8,40);     
  
  }     
  
  private static void WriteString(    
  
  IntPtr basePtr,string value,int offset,int length) {     
  
  int pos = 0;     
  
  byte[] bytes = Encoding.Default.GetBytes(value);     
  
  while(pos ﹤ length) {     
  
  if (pos ﹤ bytes.Length)     
  
  Marshal.WriteByte(basePtr,offset,bytes[pos]);     
  
  else     
  
  Marshal.WriteByte(basePtr,offset,0);     
  
       
  
  pos ++;     
  
  offset ++;     
  
  }     
  
  }     
  
  }

C#结构体使用代码解析：这样我们就可以通过ReadEvent和WriteEvent直接在c#中处理该结构体。或者通过 ReadXXX() 和 WriteXXX() 直接修改其字段。

 
 
   
  
  public void DoSomething(IntPtr ptr){     
  
  RCEvent Event = RCEventAgent.Read(ptr);     
  
  Event.Flag ++;     
  
  RCEventAgent.Write(ptr, Event);     
  
       
  
  // 或者以下代码     
  
  // RCEventAgent.WriteFlag( ptr, RCEventAgent.ReadFlag(ptr) + 1 );     
  
  } C++中则可以直接将结构体地址传给C#：     
  
  #using   ﹤mscorlib.dll﹥     
  
  #using   ﹤CuteSuProc.dll﹥     
  
       
  
  void SomeMethod(RCEStruct* pEventStruc){     
  
  MyCSharpDll::DoSomething(pEventStruc);     
  
  }

C#结构体使用方面的基本情况就向你介绍到这里，希望对你学习了解C#结构体使用有所帮助。

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