Can I use C headers for protocol in C#

Question

我正在开发一个新的C#程序，遇到了技术问题。在这个项目中，我需要在TCP/IP网络上与另一个非Windows系统进行通信。另一个系统上的所有软件都是用C编写的，未来的任何开发也将采用C/C++。协议都是由另一位工程师用C编写的，并且使用C typedef struct定义了所有变量并使用memcpy提取/放置数据包，这对于C来说非常好用。我的所有协议都以C头文件的形式提供，其中包含所有typedef和struct，并且未来对协议所做的任何更改都将以同样的方式完成。

我的问题是，是否有办法在C#中使用它们？

我尝试将它们编译为DLL库中的类，但不起作用，因为C#只能使用托管的C DLL。如果我尝试将其编译为托管的C类，由于协议中有许多数组，并且由于C代码必须符合一堆规格，许多变量已被typedef。现在，我可以在C#中重新做所有结构，但那将花费很多时间，而且每次更改或添加协议时都必须重新做。更不用说每次这样做时出现错误的风险。

在我的C项目中，其他工程师只需向我提供更新后的头文件即可。

那么，有没有办法直接在C#中使用这些头文件，或者每次更新协议时都可以进行自动转换？实际上，我需要使用这个头文件从TCP/IP连接中提取数据流中的数据（无法使用memcpy）。

使用C#的原因是因为我在WPF中使用了很多图形，而Visual C++不支持WPF。

非常感谢您提供任何帮助或建议！

- gerharddvs

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Protobuf可能会证明其有用，但可能需要重写现有代码。 - CodeCaster

很遗憾他们不做C#... - gerharddvs

他们在这里：http://code.google.com/p/protobuf-net/。 - CodeCaster

Answer 1

我曾经不得不在C#中使用C头文件来获取通过TCP/IP发送的结构体定义。我们采用的方法是通过T4文本模板解析头文件。虽然这是一项相当繁琐的任务，但你必须编写足够好的C解析器以生成.cs文件，因此会有很多字符串混乱。对我们来说，这是一个足够好的解决方案，所以它可能也能帮助到你。

在这里查看T4：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb126445.aspx

- Honza Brestan

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如果我正确理解了这个 T4 方法，那么我可以做的就是编写一些代码/函数，将头文件中的结构转换为等效的类/结构体，并将数据包从 TCP/IP 数据流中转储到 cs 文件中。 - gerharddvs

是的，您可以使用它生成一个包含与C头文件中定义相同结构定义的C#代码文件。然后，您可以使用任何序列化方式将该结构发送到TCP流中。在我的情况下，我只在客户端上工作，因此无法控制协议。就像你所说的那样，它会将二进制数据转储到流中。但是，如果您对协议有任何控制权，我建议使用另一种格式，例如XML、YAML甚至JSON。这样，如果需要，您将有一个解耦服务器和客户端的选项。 - Honza Brestan

我可能经常需要进行这种转换，因为我的主要编程语言实际上是C/C++，而且我的大多数项目都是用这些语言编写的。只有在需要使用花哨的GUI时才会使用C#。变量typedef与MIL规范和安全标准有关，这是公司政策，所以我无法改变它。因此，我想制作一种转换器来进行转换，然后将来可以使用它。更改头文件是不可能的，因为它们仍然必须在原始的C编译器上工作... - gerharddvs

Answer 2

不是一个真正的答案，更像是一种可能的好解决方案：

创建一个包含现在在C头文件中的信息的定义文件。然后使用它来生成.h头文件和适当的C#源代码。

如果数据相对简单，则可以使用简单的键值文件格式，甚至是csv文件。但如果它更复杂，则最好使用XML，这样在编程上更容易解析。

如果有抵制使用独立于语言的定义文件的情况，那么您可以尝试让.c头文件遵循一些字符串格式规则，以便您可以简单地解析它并从中生成C#代码（只需确保编写.h的人理解，它不再是C，实际上是您自己的类似C的定义语言，并且任何额外的C内容都必须放到另一个文件中）。

- hyde

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这让事情变得非常复杂的是几乎每种变量类型都被typedef了（例如：unsigned char是UINT8_t），然后有结构体内部的typedef，而且其中一些结构体在数组中，所以它变得混乱不堪...（你可以将一个结构体扩展成10个其他数组和结构体）。 - gerharddvs

@gerharddvs 在这种情况下，我强烈建议您将定义移入XML文件，并从中生成任何需要的特定语言文件...也就是说，“要求”（在您的情况下可能意味着什么），您可以获得协议定义的相关部分，以语言无关、易于机器解析的格式（即XML）。 - hyde

我可能经常需要进行这种转换，因为我的主要编程语言实际上是C/C++，而且我的大多数项目都是用这些语言编写的。只有在需要使用花哨的GUI时才会使用C#。变量typedef与MIL规范和安全标准有关，这是公司政策，所以我无法改变它。因此，我想制作一种转换器来进行转换，然后将来可以使用它。更改头文件是不可能的，因为它们仍然必须在原始的C编译器上工作... - gerharddvs

Answer 3

在C＃中您不可以使用头文件，也无法使用头文件。您需要将其编译成dll文件，并从C#引用。

在C文件中，您需要定义#define DLLAPI __declspec(dllexport)，并像下面的示例一样定义方法：DLLAPI *返回值数据类型 函数名称*。然后在C#中调用它：

[DllImport(@"*dll-path*")]
        public static extern *return-value-datatype function-name*

如果需要，您可以对以下数据类型进行编组

[DllImport(@"*dll-path*")]
        public static extern void InitParam([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string inputFile,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string outputFile,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string templateFile,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string userName,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string manifestFilePath,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string usersRightList);

        [DllImport(@"*dll-path*")]
        public static extern Int32 ProtectDocument(
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)]string validToDate);

        [DllImport(@"*dll-path*")]
        public static extern void DebugGeneratedFiles(
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string singedIssuenceLicenseFilePath,
            [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string encryptedContentOutputFilePath);

- Saddam Abu Ghaida

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我知道在C#中不能使用头文件，这就是问题所在...你的方法看起来可能行得通，但每次协议修改后我都必须重新做一遍，而这正是我想要避免的... - gerharddvs