Platform Invoke in CLR (2) ---字符的封送(Marshal)

如果是写过C++的肯定一提到字符就会想到字符编码（Multibyte或Unicode）。写.NET程序的便不会考虑这个，因为在CLR环境中默认会采用Unicode编码。（其实刚毕业的时候写了很久的.NET程序却完全不知道编码这回事，因为在.NET环境中好像不知道编码技术也不会对开发有什么影响。因此个人感觉出于对计算机科学系统学习，最好还是从非托管环境开始学习程序设计）。那在调用非托管的方法时，如何解决编码问题呢？答案是要用到DllImportAttribute的CharSet属性。

根据MSDN对CharSet的说明如下：

CharSet可能有：

Ansi

调用时将字符参数封送为Ansi编码的字符

Unicode

调用时将字符参数封送为Unicode编码的字符

Auto

字符的编码是运行时根据运行环境动态适应的（若是Unicode环境测用Unicode编码，否测用Ansi.在CLR环境下默认为Unicode）。

这里还有另外一个小细节，就是关于非托管方法的名字（在C++中很多方法都提供两个版本，比如:MessageBoxA,MessageW用来分别表示Ansi和Unicode版本的调用）。用DllImportAttribute的 ExactSpelling 属性来设定是否允许CLR根据CharSet的设定值去额外匹配对应的非托管函数中的相应版本的函数名。(具体可见MSDN)

Example:

Ansi版本：

C++ Code:

_declspec(dllexport) void _stdcall Print(char* msg)

{

    if(msg)
       printf("Message:%s",msg);

}

Native Method封装类 Code:

[DllImport("native.dll",EntryPoint = "Print")]
public static extern void Print(string msg);

// DllImport默认的CharSet为Ansi

托管调用Code:

NativeWrapper.Print("Hello World");

Unicode版本：

C++ Code:

_declspec(dllexport) void _stdcall PrintW(wchar_t* msg)

{

    setlocale(LC_ALL,"chs");
    if(msg)
       wprintf(L"Message:%ls\n",msg);

}

Native Method封装类 Code:

[DllImport("native.dll", EntryPoint = "PrintW", CharSet = CharSet.Unicode)]
public static extern void PrintW(string msg);

//CharSet设为了Unicode，因为PrintWr接收的为宽字节字符

托管代码调用Code:

NativeWrapper.PrintW("你好");

关于ExactSpelling我始终没有尝试成功，不知是我使用不对还是怎么回事。如下代码:

C++ Code:

_declspec(dllexport) void _stdcall PrintW(wchar_t* msg)

{

    setlocale(LC_ALL,"chs");
    if(msg)
       wprintf(L"Message:%ls\n",msg);

}

Native Method封装类 Code:

[DllImport("native.dll", EntryPoint = "Print", CharSet = CharSet.Unicode,ExactSpelling=false)]
  public static extern void Print(string msg);

//CharSet设为了Unicode，因为PrintW接收的为宽字节字符

但是调用的时候总是报错说找不到Print Entry Point.

其实写了这么多，太顺理成章了。有一个细节就被忽略了：C++接收的是指针，C#这边是string对象。为什么会工作正常呢？其实指针，对象都是浮云。如果

探究底层实现，指针就是用来表示一个内存地址的类型罢了，也就是这个变量的值是一个地址。而C#中的引用类型变量在栈上保存的就是对象在堆上的地址，当把这个

变量传给C++时，其实就是传了对象在堆上的地址（也就是C++中的指针）。

• 只读的CLR string

做了如下实验，将string传入c++,然后将内存中的值改掉：

C++代码：

_declspec(dllexport) void _stdcall ModifyText(char* originalText)

{

    if(originalText)
      strcpy(originalText,"Hello");

}

NativeWrapper代码：

[DllImport("native.dll", EntryPoint = "ModifyText")]
public static extern void ModifyText(string msg);

托管调用代码：

string originText = "Hello,World";
NativeWrapper.ModifyText(originText);

跟踪看到C++中代码确实改了originalText指针内存中的值，但是回到C#中originalText依然是原值。有点疑惑，有可能是string在CLR中的实现机制还

缺少研究。C#中string是只读的这一点是可以理解的，那为什么在C++中又可以修改呢。关键是修改了回到C#中为什么又恢复到原值了呢？莫非修改的不是C#中的内存，

但是string的值确实以指针的形式传进去了啊，有一种可能就是CLR传给C++的是一份拷贝，并不是originalText本身。待确认

补遗：确实是自己技艺不精，CLR在对参数进行封送的时候其实是将CLR中的堆中的数据拷贝一份到非托管堆中，然后会同步两块内存，但是此处string在CLR中是只读的

因此originalText仍然是原值。

• 封送为指定的字符指针类型

      C++中为字符定了很多指针类型：LPSTR，LPWSTR，LPCSTR，LPCWSTR，LPTSTR，LPCTSTR等等。CLR默认会将string封送为LPSTR

那如何将C#中的字符指定封送为这些类型的指针从而满足C++函数的需求呢？答案是需要用到MarshalAsAttribute.

根据MSDN：

MarshalAs可以指定传入传出参数，返回值的封送目标类型。

Example:

C++代码：

_declspec(dllexport) void _stdcall Test4ConstStr(LPCWSTR pConstStr)

{

    printf("Message:%s",pConstStr);

}

NativeWrapper代码：

[DllImport("native.dll", EntryPoint = "Test4ConstStr",CharSet= CharSet.Unicode)]
public static extern void Test4ConstStr([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]string constStr);

托管调用代码：

NativeWrapper.Test4ConstStr("你好");

• 对返回结果的封送
  

  [DllImport("native.dll", EntryPoint = "Test4ConstStr",CharSet= CharSet.Unicode)]
  [return:MarshalAs(UnManagedType.LPWStr)]
   public static extern string Test4ConstStr([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]string constStr);