基于CLR实现C#调用C++类的一种方式

背景：

　　最近开始学习新项目，使用C++ / OpenCV处理图像，然后C#制作显示界面。涉及到C#与C++通信相关，结合他人文章及自己实践整理。

　

始めましょう～

　　思路：

　　C++与OpenCV的部分，将算法封装到具体的类中实现，然后将具体类编译为.lib文件，与头文件(.h)一起放到使用通用语言运行时（CLR:Common Language Runtiome）实现的扩展类中，通过将扩展类编译为.dll文件提供给C#，使具体类中的接口暴露给C#，从而实现目标。下面使用VS2017演示具体图文步骤。

 

　　一，具体C++类。

　　1.　VS2017中新建一个空项目。

 

2.　在新建项目中，添加具体类(MyFuncClass)。

 

3.　添加方法。

/* MyFuncClass.h */

#pragma once

namespace MyFuncClassApplication
{
    class MyFuncClass
    {
    public:
        /* return a + b */
        double Add(double a, double b);
        
        /* return a - b */
        double Subtract(double a, double b);
        
        /* return a * b */
        double Multiply(double a, double b);
        
        /* return a / b */
        /* Throws const std::invalid_argument& if b is 0 */
        double Divide(double a, double b);
    };
}

/* MyFuncClass.cpp */

#include <stdexcept>
#include "MyFuncClass.h"

using namespace std;

namespace MyFuncClassApplication
{
    double MyFuncClass::Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }

     double MyFuncClass::Subtract(double a, double b)
    {
        return a - b;
    }

    double MyFuncClass::Multiply(double a, double b)
    {
        return a * b;
    }

    double MyFuncClass::Divide(double a, double b)
    {
        if (b == 0)
        {
            throw invalid_argument("b cannot be zero!");
        }

        return a / b;
    }
}

 

4.　在 "项目" -> "属性" -> "配置属性" -> "常规" -> "项目默认值"-> "配置类型"中，将配置类型修改为 "静态库(.lib)"，然后生成解决方案。在工程路径下的debug文件夹中，将生成 .lib 文件。

 

 

　　二，CLR扩展类

　　1.　VS2017中新建CLR项目，并选择"类库"。

　　2.　在新建项目中，添加扩展类(MyFuncClassEx)。

　　

　　

　　3.　将具体类的头文件以及生成的.lib文件，拿到当前工程目录下。

　　　　然后在"解决方案资源管理器" -> "项目"右键 -> "添加" -> "现有项"中将头文件及.lib添加到当前工程。

 

　　4.　扩展类内容如下，具体见注释。

/* MyFuncClassEx.h */

#pragma once

#include "MyFuncClass.h"    //引用具体类的头文件

using namespace System;
using namespace MyFuncClassApplication;    //具体类的命名空间

namespace MyFuncClassExApplication {
    //public ref:C++/CLI创建一个位于托管堆上的引用类型
    public ref class MyFuncClassEx
    {
        // TODO: 在此处添加此类的方法。
    private:
        /* 使用具体类指针来访问其方法。 */
        MyFuncClass* pInstance;

    public:
        MyFuncClassEx();
        ~MyFuncClassEx();

        double Add(double a, double b);
        double Subtract(double a, double b);
        double Multiply(double a, double b);
        double Divide(double a, double b);
    };
}

 

/* MyFuncClassEx.cpp */

// 这是主 DLL 文件。

#include "stdafx.h"

#include "MyFuncClassEx.h"

namespace MyFuncClassExApplication
{
    MyFuncClassEx::MyFuncClassEx()
    {
        this->pInstance = new MyFuncClass();
    }

    MyFuncClassEx::~MyFuncClassEx()
    {
        delete this->pInstance;
    }

    double MyFuncClassEx::Add(double a, double b)
    {
        return this->pInstance->Add(a, b);
    }
    double MyFuncClassEx::Subtract(double a, double b)
    {
        return this->pInstance->Subtract(a, b);
    }
    double MyFuncClassEx::Multiply(double a, double b)
    {
        return this->pInstance->Multiply(a, b);
    }
    double MyFuncClassEx::Divide(double a, double b)
    {
        return this->pInstance->Divide(a, b);
    }
}

 

　　5.　生成解决方案。debug目录下生成MyFuncClassEx.dll。

 

 

　　三，C# GUI层。(WPF还没学，暂时用简单的控制台程序测试)

　　1.　新建C# 控制台应用(.NET Framework)。

 

　　2.　将生成的.dll文件，拿到当前工程目录下。

　　　　然后在"解决方案资源管理器" -> "项目"右键 -> "添加" -> "引用"，添加对dll文件的引用。

  

　　3.　C#侧代码如下，通过引用扩展类的命名空间，就可以很方便的使用扩展类，从而调用到具体类来使用OpenCV：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Runtime.InteropServices;   // 必须

/* 引用C++扩展类的命名空间 */
using MyFuncClassExApplication;

namespace MyFuncClassCSharp
{
    class MyFuncClassCSharp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            /* 声明C++中的类对象 */
            MyFuncClassEx m = new MyFuncClassEx();
            Console.WriteLine("Call Function Add: {0}", m.Add(2.5, 6.99));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 

　　4.　效果如下：

 

以上です。