如何在 C++ 中构建动态数组并将其返回到 C#/.NET return

Question

我必须找到在 C++ Win32 端构建结构数组的方法。我没有项目的初始数量。调整该数组的大小应该非常快。

构建列表后，我需要 return 将其返回到 .NET。因此，该数组（列表）应该转换为可以在 .NET 端轻松读取的传输，或者可以使用初始列表 "as is" 只需传递指针。

提前感谢您给我提示！

Answer 1

通常，如果您的 C++ dll 编译时支持 CLI，您可以简单地使用托管容器。如果您不希望使用 CLI 选项编译您的 dll，那么您可以编写小型 C++/CLI 包装器 dll，它将调用本机 C++ dll 中的方法并将对象存储在托管容器中。另一种可能的解决方案是通过索引将 C++ 库的接口更改为 return 对象，支持插入 and/or 删除。

std::vector<CFoo> vec;

void init() {
    //read data to vec
}

CFoo getIthElement(int i) {
    return vec[i];
}

int getElementCount() {
    return vec.size();
}

因此您将在 C# 端使用 getIthElement 和 getElementCount 函数。

Answer 2

在 C++ 中实现 "dynamic arrays" 的一种非常常见的方法是使用 STL 的 std::vector。在您的情况下，您可以定义 vector<SomeData>。 std::vector 可以根据您的要求 动态地 更改其大小（即在运行时间）：您可以使用其 push_back 或 emplace_back 方法，将新项目添加到向量中。

但是，C# 没有 "understand" std::vector。

要将其内容编组到 C#，您可以使用 CLR 非常理解的 SAFEARRAY。 SAFEARRAY 的好处在于，除了数组内容之外，它还存储数组大小：它是一个独立的数据结构。因此，您可以创建一个适当大小的 SAFEARRAY，用向量中动态创建的内容填充它，然后将该 SAFEARRAY 传递给 C#。

请注意，您也可以直接构建 SAFEARRAY，而无需传递给 std::vector。但是STL的vector有更强大的编程接口；因此，如果您想在运行时通过 push_back 或 emplace_back 添加多个项目，请先构建 std::vector，然后 "marshalling" 将其构建为SAFEARRAY，可能是更好的选择。无论如何，这取决于您的特定需求和背景。

作为替代方案，您可以使用 C++/CLI 作为 C++ 端和 C# 端之间的桥接层。在这种情况下，您可以使用 gcnew 创建 .NET "managed" array.

并且，作为另一种选择，您可以使用 C 接口从本机 C++ DLL 中导出几个函数：

获取数组中项目数的函数
另一个函数，用于获取输出调用者分配的缓冲区中的实际数组数据（其大小由前一个函数返回）

在 C# 中，使用 IntPtr 输出参数传递输出缓冲区指针。
然后，您可以使用 Marshal.PtrToStructure 编组单个数据项，并且可以使用 Marshal.SizeOf 增加指针，使其指向数组中的下一项。

像这样：

// In C++:

struct SomeData
{
    /* your data fields */
};

// Export these two functions from your native DLL:
extern "C" int GetSomeDataCount( /* some params */ );
extern "C" void GetSomeData( SomeData* ptr, /* some other params */ );


// In C#:    

public struct SomeData
{
    // Map C++ data structure fields to C#
}

static extern int GetSomeDataCount( /* some params */ );
static extern void GetSomeData( [Out] out IntPtr ptr, /* some other params */ );

SomeData[] GetSomeData( /* some params */ )
{
    // Allocate an array of proper size
    SomeData[] dataArray = new SomeData[ GetSomeDataCount( /* some params */ ) ];

    // Fill the array with content from GetSomeData
    IntPtr dataPtr;
    GetSomeData( out dataPtr, /* some other params */ );
    for (int i = 0; i < dataArray.Length; i++)
    {
        dataArray[i] = Marshal.PtrToStructure(dataPtr, typeof(SomeData));
        dataPtr += Marshal.SizeOf(typeof(SomeData));
    }
    return dataArray;
}

如何在 C++ 中构建动态数组并将其返回到 C#/.NET return

How to build a dynamic array in C++ and return it back to C#/.NET

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