在 C# 中加載自己編寫的動態鏈接庫

在 C# 中加載自己編寫的動態鏈接庫

一、發生的背景

在開發新項目中使用了新的語言開發 C# 和新的技術方案 WEB Service,但是在新項目中,一些舊的模塊需要繼續使用,一般是采用 C 或 C++ 或 Delphi 編寫的,如何利用舊模塊對于開發人員來說,有三種可用方法供選擇:第一、將 C 或 C++ 函數用 C# 徹底改寫一遍,這樣整個項目代碼比較統一,維護也方便一些。但是盡管微軟以及某些書籍說,C# 和 C++ 如何接近,但是改寫起來還是很痛苦的事情,特別是 C++ 裏的指針和內存操作;第二、將 C 或 C++ 函數封裝成 COM,在 C# 中調用COM 比較方便,只是在封裝時需要處理 C 或 C++ 類型和 COM 類型之間的轉換,也有一些麻煩,另外COM 還需要注冊,注冊次數多了又可能導致混亂;第三、將 C 或 C++ 函數封裝成動態鏈接庫,封裝的過程簡單,工作量不大。因此我決定采用加載動態鏈接庫的方法實現,于是産生了在 C# 中如何調用自定義的動態鏈接庫問題,我在網上搜索相關主題,發現一篇調用系統 API 的文章,但是沒有說明如何解決此問題,在 MSDN 上也沒有相關詳細說明。基于此,我決定自己從簡單出發,逐步試驗,看看能否達到自己的目標。

(說明一點:我這裏改寫爲什麽很怕麻煩,我改寫的代碼是變長加密算法函數,代碼有600多行,對算法本身不熟悉,算法中指針和內存操作太多,要想保證算法正確,最可行的方法就是少動代碼,否則只要有一點點差錯,就不能肯定算法與以前兼容)

二、技術實現

下面看看如何逐步實現動態庫的加載,類型的匹配,動態鏈接庫函數導出的定義,這個不需要多說,大家參考下面宏定義即可:

#define LIBEXPORT_API extern "C" __declspec(dllexport)

第一步,我先從簡單的調用出發,定義了一個簡單的函數,該函數僅僅實現一個整數加法求和:

LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b){ return a+b;}

C# 導入定義:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern int mySum (int a,int b);

}

在C#中調用測試:

int iSum = RefComm.mySum(2,3);

運行查看結果iSum爲5,調用正確。第一步試驗完成,說明在C#中能夠調用自定義的動態鏈接庫函數。

第二步,我定義了字符串操作的函數(簡單起見,還是采用前面的函數名),返回結果爲字符串:

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,"%s",a); return a;}

C# 導入定義:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Auto,

CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, string b);

}

在C#中調用測試:

string strDest="";

string strTmp= RefComm.mySum("12345", strDest);

運行查看結果 strTmp 爲"12345",但是strDest爲空。我修改動態鏈接庫實現,返回結果爲串b:

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,"%s",a) return b;}

修改 C# 導入定義,將串b修改爲ref方式:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

在C#中再調用測試:

string strDest="";

string strTmp= RefComm.mySum("12345", ref strDest);

運行查看結果 strTmp 和 strDest 均不對,含不可見字符。再修改 C# 導入定義,將CharSet從Auto修改爲Ansi:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, string b);

}

在C#中再調用測試:

string strDest="";

string strTmp= RefComm. mySum("12345", ref strDest);

運行查看結果 strTmp 爲"12345",但是串 strDest 沒有賦值。第二步實現函數返回串,但是在函數出口參數中沒能進行輸出。再次修改 C# 導入定義,將串b修改爲引用(ref):

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

運行時調用失敗,不能繼續執行。

第三步,修改動態鏈接庫實現,將b修改爲雙重指針:

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char **b){sprintf((*b),"%s",a); return *b;}

C#導入定義:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

在C#中調用測試:

string strDest="";

string strTmp= RefComm. mySum("12345", ref strDest);

運行查看結果 strTmp 和 strDest 均爲"12345",調用正確。第三步實現了函數出口參數正確輸出結果。

第四步,修改動態鏈接庫實現,實現整數參數的輸出:

LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b,int *c){ *c=a+b; return *c;}

C#導入的定義:

public class RefComm

{

[DllImport("LibEncrypt.dll",

EntryPoint=" mySum ",

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern int mySum (int a, int b,ref int c);

}

在C#中調用測試:

int c=0;

int iSum= RefComm. mySum(2,3, ref c);

運行查看結果iSum 和c均爲5,調用正確。

經過以上幾個步驟的試驗,基本掌握了如何定義動態庫函數以及如何在 C# 定義導入,有此基礎,很快我實現了變長加密函數在 C# 中的調用,至此目標實現。

三、結論

在 C# 中調用 C++ 編寫的動態鏈接庫函數,如果需要出口參數輸出,則需要使用指針,對于字符串,則需要使用雙重指針,對于 C# 的導入定義,則需要使用引用(ref)定義。

對于函數返回值,C# 導入定義和 C++ 動態庫函數聲明定義需要保持一致,否則會出現函數調用失敗。定義導入時,一定注意 CharSet 和 CallingConvention 參數,否則導致調用失敗或結果異常。運行時,動態鏈接庫放在 C# 程序的目錄下即可,我這裏是一個 C# 的動態鏈接庫,兩個動態鏈接庫就在同一個目錄下運行。

 
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