.Net平台互操作技术：03. 技术验证

上面两篇文章分别介绍了.Net平台互操作技术面临的问题，并重点介绍了通过P/Invoke调用Native C++类库的技术实现。光说不做是假把式，本文笔者将设计实验来证明P/Invoke调用技术的可行性。

1 实验方案

通过上述分析，调用Native C++类库的方式将采用平台调用技术(P\Invoke)，整体方案可以用下图表示：

2 实验设计

2.1实验步骤

本次实验的目的是为了最大程度的模拟用C#调用C++ Library的过程。整个实验的步骤如下：

2.2实验源码

根据上面的实验步骤，在Native C++代码中写了两个函数：QAFun和GetVarProtocol。在C#代码中，按照C++类库制定的内存协议，写了一个数据块解析器MemoryParser和测试函数TestQAFun。对于数据库生成器，在该实验中没有写，而是通过从Native C++生成好之后返回给C#。因为，我们只是要证明，C#中的内存块可以传递到Native C++中。此外，在C#中也是可以生成数据块的。实验的源代码如下：

C# Code
public static class NativeMethod
{
     [DllImport(dllPath, CallingConvention = CallingConvention.StdCall, CharSet = CharSet.Ansi)]
     public extern static void QAFun(string STR_PARAM, int LONG_PARAM, double DB_PARAM, IntPtr VAR_PARAM, ref IntPtr OUT_VAR_PARAM);
 
     [DllImport(dllPath, CallingConvention = CallingConvention.StdCall, CharSet = CharSet.Ansi)]
     public extern static void GetVarProtocol(ref IntPtr OUT_VAR_PARAM);
}
 
private static void TestQAFun()
{
     string Str_Param = "Hello";
     int Long_Param = 100;
     double DB_Param = 99.8;
    IntPtr Var_Param = IntPtr.Zero;
     IntPtr Out_Var_Param = IntPtr.Zero;
 
     unsafe
     {
             Console.WriteLine("1. Test: transfer data from managed environment to native environment");
             Console.WriteLine("Initialize matrix in manamged environment");
 
            NativeMethod.GetVarProtocol(ref Var_Param);
             NativeMethod.QAFun(Str_Param, Long_Param, DB_Param, Var_Param, ref Out_Var_Param);
 
            MemoryParser memoryParser = new MemoryParser(Out_Var_Param.ToPointer());
             Console.WriteLine("Ouput martix that is from native environment in managed environment");
             for (int i = 0; i < memoryParser.Rows; i++)
             {
               string str = memoryParser.GetElementString(i, 0);
               double db = memoryParser.GetElementDouble(i, 1);
               int integer = memoryParser.GetElementInt(i, 2);
 
               Console.WriteLine("{0} {1} {2}", str, db, integer);
          }
}
}
 
C++ Code
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall QAFun(char* STR_PARAM, long LONG_PARAM,double DB_PARAM, void* VAR_PARAM, void** OUT_VAR_PARAM)
{
    cout<< "Ouput martix that is from managed environment in native environment" <<endl;
    iVarProtocol iVar(VAR_PARAM);
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        string str = iVar.getElemString(i, 0);
        double db = iVar.getElemDouble(i, 1);
        int integer = iVar.getElemInt(i, 2);
        cout <<str<<" " << db << " " << integer<<endl;
    }
    cout<<endl;
    cout<<"2. Test: transfer data from native environment to managed environment"<<endl;
    cout<< "Initialize matrix in native environment" << endl;
    oVarProtocol oVar(3, 3);
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        oVar.setElem(STR_PARAM, i , 0);
        oVar.setElem(DB_PARAM, i , 1);
        oVar.setElem(LONG_PARAM, i, 2);
        cout <<STR_PARAM<<" " << DB_PARAM << " " << LONG_PARAM<<endl;
    }
    *OUT_VAR_PARAM = oVar.dump();
    cout<<endl;
}
 
extern "C" __declspec(dllexport) void __stdcall GetVarProtocol(void** OUT_VAR_PARAM)
{
    oVarProtocol oVar(3, 3);
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        oVar.setElem("Hello", i , 0);
        oVar.setElem(99.8, i , 1);
        oVar.setElem(100, i, 2);
        cout <<"Hello 99.8 100"<<endl;
    }
 
    *OUT_VAR_PARAM = oVar.dump();
    cout<<endl;
}

3 实验结果与分析

3.1 实验结果

通过实验，可以得出结论：C#调用C++ Library是可行的，并且在Native C++环境和C#环境之间完全可以传递内存数据块，并能正确的解析。实验结果的截图如下：

3.2 潜在风险

C#调用Native C++类库只需验证C#语言可以操纵内存，就可以通过C#语言调用Native C++ Library的函数。实验已经证明：通过unsafe和fixed关键字可以实现C#操纵内存，且通过Import C++ Dll，C#可以调用C++的函数。然而，在实际调用Native C++库时，因为实际数据结构的复杂性，将会有一些新的问题出现。

4 参考资料

1． 黄际洲 崔晓源 精通.Net互操作P\Invoke, C++ Interop和COM Interop

2． http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/aa686045.aspx

3． http://www.cnblogs.com/xumingming/archive/2008/10/10/1308248.html

4． http://www.cnblogs.com/Jianchidaodi/archive/2009/03/09/1407270.html

5． http://www.jb51.net/article/23074.htm

6． http://blogs.microsoft.co.il/blogs/sasha/archive/2008/02/16/net-to-c-bridge.aspx

7． http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms228628

8． http://blog.csdn.net/zhangzxy161723/archive/2009/04/28/4132853.aspx

9． http://hi.baidu.com/linzi1128/blog/item/dda5371fa7fa40cea6866946.html

10． http://blog.csdn.net/jadeflute/archive/2010/06/23/5689502.aspx

11． http://blog.csdn.net/null1/archive/2009/03/03/3953155.aspx

12． http://msdn.microsoft.com/en-us/library/eyzhw3s8(VS.80).aspx

13． http://www.cnblogs.com/suyang/archive/2008/03/06/1093827.html

14． http://ondotnet.com/pub/a/dotnet/2003/03/03/mcppp2.html

15． http://ondotnet.com/pub/a/dotnet/2003/01/13/intromcpp.html

16． http://ondotnet.com/pub/a/dotnet/2004/03/29/mcpp_part3.html

17． http://www.codeproject.com/KB/mcpp/cpptomancpp.aspx

18． http://blog.csdn.net/yingzai621/archive/2010/02/01/5278316.aspx

19． http://www.pinvoke.net/