使用互操作将一个整数数组从C#传递到本地代码

Question

我有一个Blah.cs：

public unsafe static int Main()
{
  int[] ai = {1, 2, 3, 4, 5};
  UIntPtr stai = (UIntPtr) ai.Length;
  CManagedStuff obj = new CManagedStuff();
  obj.DoSomething(ai, stai);
}

接下来是ManagedStuff.cpp:

void CManagedStuff::DoSomething(int^ _ai, UIntPtr _stai)
{
  // Here I should do something to marshal the int^ to an int*
  pUnmanagedStuff->DoSomething(_ai, (size_t) _stai);
}

还有一个UnmanagedStuff.cpp文件：

void CUnmanagedStuff::DoSomething(int* _ai, size_t _stai)
{
  // Walk and print the _stai ints in _ai
}

我该如何将Main中的int[] ai传递到ManagedStuff::DoSomething？由于所有涉及的代码都是托管的，因此在这个调用中没有任何编组。

然后，我该如何编组int^ _ai以调用UnmanagedStuff::DoSomething中的内容？如果我有一个int[] _ai，那么回答这个SO问题的代码可以帮助我（C#: Marshalling a "pointer to an int array" from a SendMessage() lParam）。

或者，我如何避免使用C#、C++互操作、Microsoft和Windows，并停止世界痛苦？

- rturrado

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你正在使用的是C++/CLI，而非纯粹的C++，对吗？ - Cody Gray

非常抱歉，我对C#这个世界还很陌生，仍然没有正确理解许多术语和概念。我认为Blah.cs是用不安全代码（基本上是指针和地址）编写的C#代码，CManagedStuff使用C++/CLI（指向托管内存的指针，类型^样式以及指向非托管内存的指针，类型*样式），而CUnmanagedStuff则完全是用C++编写的。 - rturrado

由于您是C++转来的C#新手，您可能应该阅读IDisposable: What Your Mother Never Told You About Resource Deallocation。实际上，当您在更大的上下文中使用它时，似乎您确实需要IDisposable模式来处理此程序。 - Tamschi

Answer 1

我只想指出原始想法有多么糟糕。

在本地代码中，您可以通过传递第一个元素的地址来传递数组，因为可以通过指针算术找到相邻的元素。

在托管代码中，元素也存储在相邻位置，但传递 int^ 会对元素进行装箱，从而使得在数组外部产生拷贝。这个拷贝将不会有其他相邻的数组元素。

实际上，在本地跨进程通信中也会发生这种情况。使用指针算术查找其他元素的技巧仅适用于进程内，并不普遍适用。

- Ben Voigt

Answer 2

您必须固定托管资源（即您的数组），以便在使用指针时垃圾回收器不会将其移动。

在C#中，您可以使用fixed语句来实现：fixed Statement (C# Reference)。

C++中的固定工作原理是使用固定指针，它们在范围内固定托管对象。（对任何元素的指针都会固定整个数组）：

// In CManagedStuff:
pin_ptr<int> _aiPinned = _ai

更多信息：C++/CLI实战-使用内部指针和固定指针

- Tamschi

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固定内存地址是需要考虑的问题。但首先，我必须能够从C#代码传递一个整数数组到C++/CLI（从Blah.cs到ManagedStuff）。 - rturrado

Answer 3

好的，我已经让它像这样工作了：

void CManagedStuff::DoSomething(array<int>^ _ai, UIntPtr _stai)
{
  // Here I should do something to marshal the int^ to an int*
  pin_ptr<int> _aiPinned = &_ai[0];
  pUnmanagedStuff->DoSomething(_aiPinned, (size_t) _stai);
}

首先，传递一个 array<int>^。
其次，如Tamschi所建议的那样，使用指向数组第一个元素地址的固定指针。

- rturrado

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"_stai"参数完全没有必要，只需使用"_ai->Length"即可。 - ildjarn

@ildjarn 没错。我之前使用 _stai 是因为我收到了一个 int^。 - rturrado