一、序言

在C#開發(fā)過程中，我們可能會遇到需要調(diào)用Windows API 或是第三方庫的場景，然而有時候這些庫是由C++編寫的，并不能直接應(yīng)用在C#的程序中，這為開發(fā)帶來許多阻力。本文介紹兩種使用C#調(diào)用C++動態(tài)庫的方式，以及在這個過程中可能遇到的問題，看完之后會對你的困境有所幫助。

二、非托管與托管

很多時候在項目中需要通過C++調(diào)用C#的dll,或者反過來調(diào)用。首先明白一個前提：C#是托管型代碼。C++是非托管型代碼。簡而言之：

• 托管型代碼的對象在托管堆上分配內(nèi)存，創(chuàng)建的對象由虛擬機(jī)托管。（C# ）
• 非托管型代碼對象有實(shí)際的內(nèi)存地址，創(chuàng)建的對象必須自己來管理和釋放。（C++）

所以C#調(diào)用C++的動態(tài)庫可以歸類成兩種辦法：

1. 非托管C++創(chuàng)建的dll庫，需要用靜態(tài)方法調(diào)用；
2. 直接使用CLR，生成托管C++dll庫。

接下來詳細(xì)介紹具體的實(shí)現(xiàn)方式。

三、方法一：靜態(tài)調(diào)用

1.加載第三方動態(tài)庫

在使用C#時，在解決一些問題時會用到Windows API，這時你很容易看到如下的調(diào)用：

[DllImport("user32.dll")]
public static extern bool ReleaseCapture();

[DllImport("user32.dll")]
public static extern int SendMessage(IntPtr hWnd, int Msg, int wParam, int lParam);

protected override void OnMouseMove(MouseEventArgs e)
        {
            base.OnMouseMove(e);
            if (e.Button == MouseButtons.Left)
            {
                ReleaseCapture();
                SendMessage(Handle, 0x00A1, 2, 0);
            }
        }

這就是通過DLLImport來靜態(tài)調(diào)用動態(tài)庫中的方法，比較便捷，適用于一些簡單的調(diào)用，但是缺點(diǎn)也很明顯，想要使用相應(yīng)的方法就得提前進(jìn)行靜態(tài)聲明，而且不利于參數(shù)傳遞，也就是說如果參數(shù)有在庫中聲明的結(jié)構(gòu)體，不能直接被靜態(tài)方式引用，你必須在庫中聲明一個公共類做為接口來暴露數(shù)據(jù)。而有時我們使用的DLL是第三方的工具，不方便自己開源修改。

2.自定義動態(tài)庫

有時候我們需要自己編寫動態(tài)庫來調(diào)用，就可以參考如下形式：

例子：新建C++項目，創(chuàng)建動態(tài)鏈接庫（DLL），然后添加頭文件textdll.h

#pragma once
#ifdef A_EXPORTS
#define DLL_API __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_API __declspec(dllimport)
#endif

extern "C" DLL_API void MessageBoxShow();   //通過extern “C” 使MessageBoxShow方法為一個導(dǎo)出方法，外部可見

這一步是要在頭文件中聲明接口，之后需要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的函數(shù)：

#include "stdafx.h"
#include "textdll.h"
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
                       DWORD  ul_reason_for_call,
                       LPVOID lpReserved
                     )
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
    case DLL_THREAD_ATTACH:
    case DLL_THREAD_DETACH:
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        break;
    }
    return TRUE;
}

void MessageBoxShow()
{
    MessageBox(NULL, TEXT("Hello World"), TEXT("In a DLL"), MB_OK);
}

我們編譯之后，在目錄下會生成 一個DLL（.dll為后綴的文件），我們復(fù)制到C#的debug目錄下，使用C#程序靜態(tài)調(diào)用：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.InteropServices;  //必須要添加該引用
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace dlltest
{
    class Program
    {
        [DllImport("TESTDLL.dll")]  //最關(guān)鍵的，導(dǎo)入該dll
        public extern static void MessageBoxShow();

        static void Main(string[] args)
        {
            MessageBoxShow();
        }
    }
}

但是這樣做在很多時候不太方便，如果想要知道庫中具體有哪些函數(shù)，還需要去翻閱文檔或者源碼，調(diào)用前還需要逐個進(jìn)行靜態(tài)的聲明，所以接下來引用第二種方法。

四、方法二：托管C++動態(tài)庫

通過C++/CLI作為中間層，因為C++/CLI既可調(diào)用.NET的類庫，又可調(diào)用C++原生庫，

所以可以通過C# 調(diào)用 C++/CLI 再調(diào)用 C++ DLL這樣的三層調(diào)用方式完成。

1.動態(tài)庫

首先需要編寫一個DLL，可以是自己編寫的動態(tài)庫也可以是第三方的動態(tài)庫，但是很重要一點(diǎn)是，在函數(shù)中需要有如下聲明才能被后續(xù)引用：

_declspec(dllexport) int sum(int a, int b);//給c++調(diào)用
 
extern "C" __declspec(dllexport) int sum(int a, int b);//給c#調(diào)用

如果是自己編譯則在VS中選擇創(chuàng)建DLL項目，如何編寫動態(tài)庫這里就不贅述：

2.新建CLR項目

1.創(chuàng)建

打開VS，創(chuàng)建一個CLR的空項目：

從描述中就可以看到CLR本身就是打通.NET與C++代碼的橋梁。

2.配置

以實(shí)現(xiàn)HID相關(guān)的USB功能為例，需要使用到一個hid的動態(tài)庫，在創(chuàng)建完項目后打開項目屬性，先引用第三方的DLL：

這個庫目錄中需要包含同名的相關(guān)文件：

同時引用庫：

3.方法
然后新建一個類文件來編寫相關(guān)方法：
Cli.h

#pragma once
#include "hidapi.h"

public ref class DFUCli
{
public:
	hid_device* handle;

	DFUCli();

	int Openhid();

	void test();

};

Cli.cpp

#include "DFUCli.h"

DFUCli::DFUCli()
{
}

int DFUCli::Openhid()
{
	uint16_t pid = 0x0000;
	uint16_t vid = 0x0000;
	
	handle = hid_open(vid, pid, NULL);
	if (handle == NULL) {
		return -1;
	}
	return 0;
}

void DFUCli::test()
 {
}

編寫完成之后進(jìn)行編譯，此處需要更改生成類型為動態(tài)庫：

這樣我們就得到一個CLR的動態(tài)庫文件。

3.C#引用DLL間接調(diào)用方法

新建一個C#工程，引用剛剛生成的DLL：

這時我們就能像使用普通的動態(tài)庫一樣調(diào)用相關(guān)方法，實(shí)例化對象之后，VS還會自動提示相應(yīng)的函數(shù)，無須其他多余操作：

五、問題點(diǎn)匯總

當(dāng)然由于這種多級的調(diào)用，經(jīng)常會由于錯誤的操作或者配置導(dǎo)致一些未知的錯誤，下面整理了一些調(diào)試過程中遇到的問題，可能對你有所幫助：

1.fatal error LNK1561: 必須定義入口點(diǎn)

出現(xiàn)這個錯誤是由于我們創(chuàng)建的DLL是并沒有入口函數(shù)，也就是main函數(shù)，而編譯器按常規(guī)流程處理引發(fā)錯誤，有兩種解決方式。

（1）設(shè)置子系統(tǒng)，解決方案上，右鍵->屬性->鏈接器->系統(tǒng)->子系統(tǒng)，下拉框選擇：窗口 (/SUBSYSTEM:WINDOWS)

（2）設(shè)置入口點(diǎn)，解決方案上，右鍵->屬性->鏈接器->高級->入口點(diǎn)，設(shè)置成：WinMainCRTStartup

2.未能加載文件或程序集“XXX.dll”或它的某個依賴項的解決方法

這個問題有時候比較隱蔽，正常情況下應(yīng)用程序查找依賴的dll時，順序為先查找程序exe的輸出路徑，如果沒有找到，那么會去C:\Windows\System32或System64文件夾中查找。

這種情況下我們只需要添加相關(guān)的dll到輸出文件夾下就能解決錯誤，但是當(dāng)你添加了對應(yīng)的依賴項之后仍然報相關(guān)錯誤：

這時候你可能覺得無法理解從而陷入誤區(qū)，然而事實(shí)上在這種多級的引用中，有可能你當(dāng)前直接引用了A.dll，然后A.dll是一個CLR動態(tài)庫引用了B.dll。如果A.dll找到了,但是A.dll依賴的B.dll沒有找到，也會報上述錯誤，但這時它有可能只會提示沒有找到A.dll。所以你需要把相關(guān)的依賴項全部都放在一個輸出文件夾中來避免這種情況，當(dāng)然也有可能你不清楚你所使用的動態(tài)庫是否引用了第三方DLL，此時我們可以用Visual Studio中的dumpbin.exe工具查找A.dll的依賴項。

3.所生成項目的處理器框架“MSIL”與引用“xxx”的處理器架構(gòu)“AMD64”不匹配

這是由于你的C#程序與動態(tài)庫的生成配置不同導(dǎo)致的，將兩者進(jìn)行統(tǒng)一即可解決：

4.System.EntryPointNotFoundException: '無法在 DLL“xxx.dll”中找到名為“xx”的入口點(diǎn)。

在系統(tǒng)內(nèi)的函數(shù)名稱不對，遇到這個問題可以用工具查看內(nèi)部名稱，發(fā)覺函數(shù)名稱并不是 “xx” 而是類似“?xx@@YAHHH@Z”這種不合法的形式。

原因為dll導(dǎo)出的格式不對，給c#調(diào)用時需要增加extern “C”，標(biāo)準(zhǔn)C格式。

_declspec(dllexport) int sum(int a, int b);//給c++調(diào)用
 
extern "C" __declspec(dllexport) int sum(int a, int b);//給c#調(diào)用

這一點(diǎn)在前文生成托管動態(tài)庫中提到過。

5.錯誤 LNK2019 無法解析的外部符號

這個如果是運(yùn)行時報錯，常見的原因是你引用了某個庫的函數(shù)，然后也正確添加了它的頭文件路徑，vs在寫代碼階段可以找到這個函數(shù)的定義，但是，由于你沒有添加或者正確設(shè)置這個庫的lib或者dll路徑的話，那么vs就會在運(yùn)行時候報錯無法解析的外部符號。庫目錄（lib文件目錄）是在項目->屬性->配置屬性→VC++目錄→庫目錄里進(jìn)行添加，這一點(diǎn)在前文配置CLR項目中有詳細(xì)步驟。

第二種可能是類似第4點(diǎn)錯誤，你沒有正確的設(shè)置導(dǎo)出格式，需要增加相應(yīng)的定義。

同樣的第3點(diǎn)錯誤也可能導(dǎo)致這個問題。

除了前幾種可能，還有一點(diǎn)就是lib的覆蓋問題，引用動態(tài)庫，在項目生成中如果更改lib生成路徑，而正好引用該lib的項目又同時包含了原來的和重新生成的兩個lib路徑，編譯器就有可能鏈接的還是原來的lib，就會導(dǎo)致這個問題。

綜上所述，出現(xiàn)這個問題除了低級的拼寫錯誤外，無非就是沒有正確的引用相關(guān)的依賴文件，或是程序和他所引用的依賴同時引用了相關(guān)依賴但是版本不一致。

6.CS0570 '現(xiàn)用語言不支持xxx

這個比較常見是dll的問題，解決方案中有一個類庫項目，原來是引用的dll文件，后來又在本解決方案中建了一個一樣的類庫項目，有的項目直接引用的是這個類庫項目，有的又是引用的dll文件。

后來統(tǒng)一引用類庫項目就能編譯成功了。

還有一種可能則是函數(shù)的參數(shù)不兼容，假設(shè)你引用了一個MFC項目需要輸入一個CString類型的參數(shù)，而C#中的String類型不能替代或是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換也會出現(xiàn)問題。

六、總結(jié)

使用動態(tài)庫讓我們的程序有了更多可能，同時可以兼容不同的語言，但是在引用過程中容易出現(xiàn)各種問題，特別要遵循一定的規(guī)范，否則在復(fù)雜操作時會有意想不到的問題。但是使用得當(dāng)會是不可多得的助力！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-559095.html

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