C#将结构体和指针互转的方法

. 功能及位置
    将数据从托管对象封送到非托管内存块，属于.NET Framework 类库
    命名空间：System.Runtime.InteropServices
    程序集：mscorlib（在 mscorlib.dll 中）
 
. 语法
    C#：
        [ComVisibleAttribute(true)] public static void StructureToPtr (Object structure,IntPtr ptr,bool fDeleteOld);
    C++：
        [ComVisibleAttribute(true)]public: static void StructureToPtr (Object^ structure, IntPtr ptr, bool fDeleteOld);
 
. 参数说明
    structure：托管对象，包含要封送的数据。该对象必须是格式化类的实例。
    ptr：指向非托管内存块的指针，必须在调用此方法之前分配该指针。
    fDeleteOld：设置为 true 可在执行Marshal.DestroyStructure方法前对 ptr 参数调用此方法。请注意，传递 false 可导致内存泄漏。
 
. 异常
    异常类型：ArgumentException
    条件：structrue参数是泛型类型
 
. 备注
    StructureToPtr将结构的内容复制到 ptr 参数指向的预分配内存块。如果 fDeleteOld 参数为 true，则使用嵌入指
    针上适当的删除 API 来删除最初由 ptr 指向的缓冲区，但该缓冲区必须包含有效数据。此方法为在镜像托管类中指
    定的每个引用字段执行清理工作。
 
    假设 ptr 指向非托管内存块。此内存块的布局由相应的托管类 structure 描述。StructureToPtr将字段值从结构封
    送到指针。假设 ptr 块包含引用字段，该字段指向当前包含“abc”的字符串缓冲区。假设托管端上相应的字段是包含“vwxyz”的字符串。如果不另行通知它，StructureToPtr将分配一个新的非托管缓冲区来保存“vwxyz”，并将它挂钩到 ptr 块。这将丢弃旧缓冲区“abc”使之漂移而不将其释放回非托管堆。最后，您将得到一个孤立的缓冲区，它表示在代码中存在内存泄漏。如果将 fDeleteOld 参数设置为真，则 StructureToPtr 在继续为“vwxyz”分配新缓冲区之前释放保存“abc”的缓冲区。
 
. 举例
    定义PERSON结构，并将该结构的一个变量拷贝到非托管内存，再将该内存中的PERSON还原为PERSON对象，观察其内容的变化。  
 
源代码如下：
 
using System;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
 
namespace testStructureToPtr
{
    public static class define  //define some constant
    {
        public const int MAX_LENGTH_OF_IDENTICARDID = ;   //maximum length of identicardid
        public const int MAX_LENGTH_OF_NAME = ;           //maximum length of name
        public const int MAX_LENGTH_OF_COUNTRY = ;        //maximum length of country
        public const int MAX_LENGTH_OF_NATION = ;         //maximum length of nation
        public const int MAX_LENGTH_OF_BIRTHDAY = ;        //maximum length of birthday
        public const int MAX_LENGTH_OF_ADDRESS = ;       //maximum length of address
    }
 
    public struct PERSON    //person structure
    {
        //MarshalAs:指示如何在托管代码和非托管代码之间封送数据
        //UnmanagedType:指定如何将参数或字段封送到非托管内存块
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_IDENTICARDID)]
        public byte[] identicardid;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_NAME)]
        public byte[] name;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_COUNTRY)]
        public byte[] country;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_NATION)]
        public byte[] nation;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_BIRTHDAY)]
        public byte[] birthday;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_ADDRESS)]
        public byte[] address;
    }
 
    class testProgram
    {
        private static byte _fillChar = ;      //the fill character
 
        //convert string to byte array in Ascii with length is len
        public static byte[] CodeBytes(string str, int len)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(str))
            {
                str = string.Empty;
            }
 
            byte[] result = new byte[len];
            byte[] strBytes = Encoding.Default.GetBytes(str);
 
            //copy the array converted into result, and fill the remaining bytes with 0
            for (int i = ; i < len; i++)
                result[i] = ((i < strBytes.Length) ? strBytes[i] : _fillChar);
 
            return result;
        }
 
        //show the person information
        public static void ShowPerson(PERSON person)
        {
            Console.WriteLine("cardid   :" + Encoding.ASCII.GetString(person.identicardid));
            Console.WriteLine("name     :" + Encoding.ASCII.GetString(person.name));
            Console.WriteLine("country  :" + Encoding.ASCII.GetString(person.country));
            Console.WriteLine("nation   :" + Encoding.ASCII.GetString(person.nation));
            Console.WriteLine("birthday :" + Encoding.ASCII.GetString(person.birthday));
            Console.WriteLine("address  :" + Encoding.ASCII.GetString(person.address));
        }
 
        static void Main(string[] args)
        {
            PERSON person;
            person.identicardid = CodeBytes("", define.MAX_LENGTH_OF_IDENTICARDID);
            person.name = CodeBytes("jackson", define.MAX_LENGTH_OF_NAME);
            person.country = CodeBytes("China", define.MAX_LENGTH_OF_COUNTRY);
            person.nation = CodeBytes("HanZu", define.MAX_LENGTH_OF_NATION);
            person.birthday = CodeBytes("", define.MAX_LENGTH_OF_BIRTHDAY);
            person.address = CodeBytes("Luoshan Road, Shanghai", define.MAX_LENGTH_OF_ADDRESS);
 
            int nSizeOfPerson = Marshal.SizeOf(person);
            IntPtr intPtr = Marshal.AllocHGlobal(nSizeOfPerson);
 
            Console.WriteLine("The person infomation is as follows:");
            ShowPerson(person);
 
            try
            {
                //将数据从托管对象封送到非托管内存块,该内存块开始地址为intPtr
                Marshal.StructureToPtr(person, intPtr, true);
 
                //将数据从非托管内存块封送到新分配的指定类型的托管对象anotherPerson
                PERSON anotherPerson = (PERSON)Marshal.PtrToStructure(intPtr, typeof(PERSON));
 
                Console.WriteLine("The person after copied is as follows:");
                ShowPerson(anotherPerson);
            }
            catch (ArgumentException)
            {
                throw;
            }
            finally
            {
                Marshal.FreeHGlobal(intPtr);    //free tha memory
            }
        }
    }
}
 
. 分析及扩展
    结构体：
    public struct PERSON    //person structure
    {
        //MarshalAs:指示如何在托管代码和非托管代码之间封送数据
        //UnmanagedType:指定如何将参数或字段封送到非托管内存块
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_IDENTICARDID)]
        public byte[] identicardid;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_NAME)]
        public byte[] name;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_COUNTRY)]
        public byte[] country;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_NATION)]
        public byte[] nation;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_BIRTHDAY)]
        public byte[] birthday;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = define.MAX_LENGTH_OF_ADDRESS)]
        public byte[] address;
    }
 
    A. 通过获取Person信息的函数返回的指针，再将该指针转换为结构体，并显示结构体中的内容
        a. 获取Person信息的函数
            //获取 Person信息
            [DllImport("person.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
                public static extern IntPtr GetPerson(IntPtr pEngine);
 
        b. 使用指针定义一个变量，来获取一个返回值为该指针的函数
            IntPtr Person = GetPerson(pEngine);
 
        c. 将指针变量装换为结构体，操作如下：
           PERSON anotherPerson = (PERSON)Marshal.PtrToStructure(intPtr, typeof(PERSON)); 
 
        d. 通过ShowPerson(PERSON person)函数，用来打印输出信息
           Console.WriteLine("cardid   :" + Encoding.ASCII.GetString(anotherPerson.identicardid));
 
    B. 通过定义结构体，并赋值结构体中的数据，再将结构体转为指针数据，并将指针传入到SetPerson信息的函数中
        a. 设置Person信息的函数
            //获取 Person信息
            [DllImport("person.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
                public static extern int SetPerson(IntPtr pEngine);
 
        b. 定义结构体，并赋值结构体中的数据
            PERSON person = new PERSON();
            person.identicardid = CodeBytes("", define.MAX_LENGTH_OF_IDENTICARDID);
            person.name = CodeBytes("jackson", define.MAX_LENGTH_OF_NAME);
            person.country = CodeBytes("China", define.MAX_LENGTH_OF_COUNTRY);
            person.nation = CodeBytes("HanZu", define.MAX_LENGTH_OF_NATION);
            person.birthday = CodeBytes("", define.MAX_LENGTH_OF_BIRTHDAY);
            person.address = CodeBytes("Luoshan Road, Shanghai", define.MAX_LENGTH_OF_ADDRESS);
 
        c. 将结构体转为指针数据
 
            int nSizeOfPerson = Marshal.SizeOf(person);                 //定义指针长度
            IntPtr personX  = Marshal.AllocHGlobal(nSizeOfPerson);        //定义指针
            Marshal.StructureToPtr(person, personX, true);                //将结构体person转为personX指针
 
        d. 将指针传入到SetPerson函数中
            SetPerson(personX);