C# Char* 转换为字符串

Question

C# Char* 转换为字符串

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我已经搜索了很多，但似乎找不到与我所做的类似的解决方案。我有两个应用程序，一个是本地的C++应用程序，另一个是托管的C#应用程序。C++应用程序分配一组字节，用于内存管理器。在此内存管理器中分配的每个对象都具有标题，每个标题都有一个指向对象名称的char*。C#应用程序充当此内存的查看器。我使用内存映射文件使C#应用程序能够在C++应用程序运行时读取内存。我的问题是，我正在尝试从标题结构中读取对象的名称并在C#中显示它（或者只是将其存储在字符串中）。使用unsafe代码，我能够将组成char*的四个字节转换为IntPtr，将其转换为void*，并调用Marshal.PtrToStringAnsi。这是代码：

IntPtr namePtr = new IntrPtr(BitConverter.ToInt32(bytes, index));
unsafe
{
    void* ptr = namePtr.ToPointer();
    char* cptr = (char*)ptr;
    output = Marshal.PtrToStringAnsi((IntPtr)ptr);
}

在这种情况下，bytes是从内存映射文件中读取的数组，表示本机应用程序创建的所有字节池，而index是名称指针的第一个字节的索引。

我已经验证，在托管方面，调用namePtr.ToPointer()返回的地址正好是本机应用程序中名称指针的地址。如果这是本机代码，我只需将ptr转换为char*即可，但在托管代码中，我必须使用Marshaller来完成这个过程。

这段代码产生不同的结果。有时cptr为空，有时指向\0，有时指向几个亚洲字符（当通过PtrToStringAnsi方法运行时，会产生看似不相关的字符）。我认为这可能是一个fixed问题，但ToPointer会产生一个固定的指针。有时，在将其转换为char*之后，调试器会说无法评估表达式。指针无效或类似的内容（不容易复制每个变化的事物）。其他时候，当读取内存时，我会收到访问冲突的消息，这导致我进入了C++的一面。

在C++方面，我想可能存在一些问题，实际上无法读取存储指针的内存，因为存储文本的实际字节不是内存映射文件的一部分。因此，我查看了如何更改对内存的读/写访问权限（在Windows上），并找到了Windows库中的VirtualProtect方法，我使用它来将内存的访问权限更改为PAGE_EXECUTE_WRITECOPY，我认为任何具有该地址指针的应用程序都能够至少读取其中内容。但这也没有解决问题。

简而言之：

我在C#中有一个指向char数组中第一个char的指针（该数组是在C++应用程序中分配的），并正在尝试将那些char数组读入C#中的字符串中。

编辑：

源标题看起来像这样：

struct AllocatorHeader
{
// These bytes are reserved, and their purposes may change.
char _reserved[4];

// A pointer to a destructor mapping that is associated with this object.
DestructorMappingBase* _destructor;

// The size of the object this header is for.
unsigned int _size;

char* _name;
};

_name字段是我在C#中尝试解引用的字段。

编辑：

截至目前，即使使用下面提供的解决方案，我仍然无法在托管代码中解引用这个char*。因此，我只是在内存映射文件引用的池中制作了char*的副本，并使用指针指向它。这有效，这让我相信这是一个与保护相关的问题。如果我找到了绕过这个问题的方法，我会回答自己的问题。在那之前，这将是我的解决方法。感谢所有帮助我的人！

- Will Custode

1

哦，是的 - 为了使用 GetBytes()，您将不得不在数组上使用 fixed 块，以将其转换为指针。 - Richard J. Ross III

C++的char数组是单字节字符还是UTF-16？如果是后者，那么应该只需使用new string(addr, 0, len)。 - Marc Gravell

这是前者，其中每个字符都是ASCII（1字节）。我正在尝试@RichardJ.RossIII的想法，但遇到了一些问题。 - Will Custode

@WilliamCustode 让我将其添加为答案，这样您就可以一次性测试整个内容。 - Richard J. Ross III

2

你不能在内存映射文件中使用指针，因为每个映射文件的进程将使用完全不同的虚拟地址。你必须用文件开头的字节偏移量替换指针。如果你无法修改C++代码来实现这一点，那么你需要有一种方法将外部指针转换为你地址空间中的等效地址。 - Brian Sandlin

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2个回答

1

你的代码失败是因为指针只在拥有它们的进程中有效且有意义。你将内存映射到不同的进程中，这样会有完全不同的虚拟地址空间。没有什么能够保证内存将被映射到相同的虚拟地址。

如果你知道两个进程中的基址，你可以调整指针。但坦白地说，你的整个方法是极其错误的。你真的应该在这里使用一些真正的IPC。命名管道、套接字、WCF，甚至是老式的Windows消息都足够。

在评论中，你说：

如果字符数组在堆上分配，我可以很好地解引用此指针。但是，当char*初始化为char *a =“Hello world”;之类的内容时，它不起作用。

当然不行。字符串文字由编译器静态分配，并驻留在可执行模块的地址空间中。您需要在共享堆中分配一个字符串，并使用strcpy将文本复制到共享字符串中。

- David Heffernan

这种方法并没有缺陷；在托管端读取的指针是本机端字符串(char*)的实际指针。问题在于char本身位于静态空间，而不是堆上，并且具有更高级别的保护，防止像数据执行和动态修改指令之类的事情跨进程进行。我试图克服的是这个障碍，通过在堆上分配char的解决方法已经足够。 - Will Custode

你刚刚证实了我所说的。托管代码不能解引用本机地址，原因就是我所说的。 - David Heffernan

我不这么认为；你说指针指向了无效的东西，因为它被脱离了上下文，但实际上它指向的是有效的东西，尽管上下文不同。只是它所指向的东西有保护措施，不允许我想做的事情。它不是相对于应用程序执行地址的基础指针，它仍然是一个有意义的地址。 - Will Custode

本地应用程序如何知道mmap映射到托管进程的位置？您是如何将堆放入mmap中的？ - David Heffernan

我创建了一个内存映射文件，它具有给定大小的缓冲区。该缓冲区由本地代码中的内存管理器进行管理。这些头文件在此堆中分配，并且它们包含一个char。这指向静态空间。托管应用程序读取mmfile的字节并重建指针，然后取消引用它以访问char数组。如果char数组在堆上分配，那么我可以很好地取消引用此指针。但是当char初始化为类似char* a =“Hello world”的内容时，它不起作用。 - Will Custode

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可以查看英文原文，
原文链接

- Richard J. Ross III · Accepted Answer

在我的简单测试中，这似乎对我有效：

private static unsafe String MarshalUnsafeCStringToString(IntPtr ptr, Encoding encoding) {
    void *rawPointer = ptr.ToPointer();
    if (rawPointer == null) return "";

    char* unsafeCString = (char*)rawPointer;

    int lengthOfCString = 0;
    while (unsafeCString[lengthOfCString] != '\0') {
        lengthOfCString++;
    }

    // now that we have the length of the string, let's get its size in bytes
    int lengthInBytes = encoding.GetByteCount (unsafeCString, lengthOfCString);
    byte[] asByteArray = new byte[lengthInBytes];

    fixed (byte *ptrByteArray = asByteArray) {
        encoding.GetBytes(unsafeCString, lengthOfCString, ptrByteArray, lengthInBytes);
    }

    // now get the string
    return encoding.GetString(asByteArray);
}

也许有点复杂，但是假设您的字符串以NUL结尾，它应该可以工作。