本机结构中包含的 PInvoke 方法

Question

我正在尝试在 C# 中重新创建一些 C++ 示例 API 使用代码。
看起来我可能需要创建一个 C++/CLI 包装器以使 API 函数可供托管世界访问，但我想尽可能避免这种情况。 API 库本身只有一个导出函数：data_api_func_tab.

这是 C++ API 用法的样子：

//
// .h file 
// 
typedef struct _DATA_API_FUNC_TAB {
    short   (*api_init)();
    // ... lots of other methods ...

} DATA_API_FUNC_TAB

extern  "C"  typedef short  (* MAPIINIT)(short);
// ... lots of other methods ...

#undef  EXTERN
#ifdef  _MAIN
#define EXTERN
#else
#define EXTERN  extern
#endif

EXTERN  MAPIINIT ncm_api_init;
// ... lots of other methods ...

public:
    UCHAR SomeVariable;
    void SomeMethod( arguments );

//
// .cpp file
//  
/// Constructor
CWidgetDataApi::CWidgetDataApi()
{
    SomeVariable = 0;

    m_hInstHdl = ::LoadLibrary(_T(".\NATIVEAPI.dll"));
    if( NULL != m_hInstHdl )
    {
        DATA_API_FUNC_TAB* p_data_api_func_tab =
            (DATA_API_FUNC_TAB*) ::GetProcAddress(m_hInstHdl, "data_api_func_tab");
        SomeVariable = 1;

        if( p_data_api_func_tab == NULL )
        {
            ::FreeLibrary(m_hInstHdl);
            m_hInstHdl = NULL;
            SomeVariable = 0;
        }
        else
        {
            api_init = (MAPINIT) p_data_api_func_tab->api_init;
            // ... lots of other methods ...

            short Ret = api_init(index);
        }
    }
}

/// Method
void CWidgetDataApi::SomeMethod( arguments )
{
   // ... Makes use of the various other methods ...
}

//
// Usage in another class
//
DataAPI = new CWidgetDataApi;

if( DataAPI->SomeVariable == 1 )
{ 
    DataAPI->SomeMethod( arguments );  
    ...
}

由于我不能在原生库上使用反射（更何况它会很慢），PInvoke 似乎是唯一的途径。

我已经在 C# 中重新创建了适当的结构并尝试了以下 PInvoke 签名，

[DllImport("NATIVEAPI.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
internal static extern struct data_api_func_tab { };

[DllImport("NATIVEAPI.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
internal static extern short api_init([In, Out] ref _DATA_API_FUNC_TAB data_api_func_tab);

但它们会产生异常

Unable to find an entry point named '... whatever I try...' in NATIVEAPI.dll

我四处寻找执行此操作的方法，但似乎只找到非托管的 C++/CLI 解决方案。我正在尝试做的事情是否可能（假定结构中包含的各个方法未导出）？

Answer 1

这太过分了API。该库不导出函数，而是导出包含函数指针的结构的地址。请注意 C++ 代码如何调用 GetProcAddress，然后将结果解释为指向结构的指针，而不是更常见的解释为指向函数的指针。

来自 GetProcAddress 的文档，我强调：

Retrieves the address of an exported function or variable from the specified dynamic-link library (DLL).

您不能使用 DllImport 访问此库的导出，因为 DllImport 用于函数而不是变量。

这是您必须执行的操作：

使用LoadLibrary加载DLL并获取模块句柄作为IntPtr。
调用GetProcAddress获取结构地址。
使用Marshal.PtrToStructure 获取包含函数指针的托管结构。
为结构的每个成员使用 Marshal.GetDelegateForFunctionPointer 以获得一个您可以调用的委托。
完成库后，调用 FreeLibrary 将其卸载。如果您愿意等到进程终止并且系统自动卸载，则可以省略此步骤。

假设您可以获得 LoadLibrary 和朋友的 p/invoke 签名，代码如下所示：

// declare the structure of function pointers

struct DATA_API_FUNC_TAB
{
    IntPtr api_init;
    // more function pointers here
}

....

// load the DLL, and obtain the structure of function pointers

IntPtr lib = LoadLibrary(@"full\path\to\dll");
if (lib == IntPtr.Zero)
    throw new Win32Exception();
IntPtr funcTabPtr = GetProcAddress(lib, "data_api_func_tab");
if (funcTabPtr == IntPtr.Zero)
    throw new Win32Exception();
DATA_API_FUNC_TAB funcTab = (DATA_API_FUNC_TAB)Marshal.PtrToStructure(funcTabPtr, typeof(DATA_API_FUNC_TAB));

....

// declare the delegate types, note the calling convention

[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.Cdecl)]
delegate short api_init_delegate();

....

// obtain a delegate instance

api_init_delegate api_init = (api_init_delegate)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(funcTab.api_init, typeof(api_init_delegate));

....

// finally we can call the function

short retval = api_init();

编组程序有能力为您创建委托，这似乎是合理的。在这种情况下，结构将是：

struct DATA_API_FUNC_TAB
{
    api_init_delegate api_init;
    // more delegates here
}

在这种情况下，显然不需要 Marshal.GetDelegateForFunctionPointer 步骤，编组器已经代表您执行了它。

我没有测试任何这段代码，只是将它输入浏览器。毫无疑问，这里有一些问题，但这段代码更像是一个指南，而不是您可以直接使用的代码。

本机结构中包含的 PInvoke 方法

PInvoke method contained in a native structure

c#

api

pinvoke

struct