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P/Invoke的基本使用

简单介绍如何在C#项目中使用P/Invoke调用C/C+ +动态链接库中的函数，建议只用P/Invoke调用一些简单的C/C+ +函数，函数传参太过复杂时，采用C+ +/CLI的混合编程方式。

前面的文章《C+ +/CLI基本语法和最佳实践》提到，P/Invoke是.NET提供的一种轻量机制，允许托管代码调用C/C+ +编写的动态链接库，当C#项目需要调用少量原生代码时，这种方式非常方便。

C#和C+ +/CLI项目都可以使用P/Invoke机制，但本文只关注前者。

简单实例

封装C/C+ +函数库

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#pragma once
#include <iostream>

// 自定义的函数使用extern "C"导出方式，方便P/Invoke能找到函数名
extern "C" {
	// 无参数的函数
	MYDLL_API void TestPInvoke1() {
		std::cout << "Hello PInvoke" << std::endl;
	}

	// 基本数据类型的参数
	MYDLL_API double Add(double a, double b) {
		return a + b;
	}

	// 基本数据类型的数组
	MYDLL_API double Sum(double data[], int num) {
		double sum = 0;
		for (size_t i = 0; i < num; i++)
			sum += data[i];
		return sum;
	}

	// 字符串参数
	MYDLL_API void ShowText(const char* text) {
		std::cout << text << std::endl;
	}
}

在C#中使用

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using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace TestPInvoke {
    internal class Program {
        [DllImport("D:\\Projects\\LearnCSharp\\out\\CPPDLL.dll",
            CallingConvention = CallingConvention.Cdecl,
            EntryPoint = "TestPInvoke1",
            ExactSpelling = true)]
        private static extern void Test01();

        [DllImport("user32.dll", CallingConvention = CallingConvention.Winapi,
            CharSet = CharSet.Unicode, SetLastError = true)]
        private static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, string lpText, string lpCaption, uint uType);

        [DllImport("D:\\Projects\\LearnCSharp\\out\\CPPDLL.dll")]
        private static extern double Add(double a, double b);

        [DllImport("D:\\Projects\\LearnCSharp\\out\\CPPDLL.dll")]
        private static extern double Sum(double[] data, int num);

        [DllImport("D:\\Projects\\LearnCSharp\\out\\CPPDLL.dll")]
        private static extern void ShowText(string text);

        static void Main(string[] args) {
            Test01();
            MessageBox(IntPtr.Zero, "正在测试PInvoke", "温馨提示", 1);

            Console.WriteLine(Add(10.0, 12.0));

            double[] data = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            Console.WriteLine(Sum(data, 5));

            ShowText("I am PInvoke");
        }
    }
}

规则总结

参数类型转换

（1）基本的整数、浮点、布尔类型、字符串、基本数据类型的数组可以自动转换；P/Invoke的数据类型转换远不如C+ +/CLI的灵活，建议只用P/Invoke调用一些简单的C/C+ +函数。

（2）导出自定义函数时，使用extern "C"标识，PInvoke时使用CallingConvention.Cdecl导出规则。

（3）EntryPoint可以指定DLL中的函数名称；ExactSpelling默认为false，设置为true时，要求指定的函数名称与DLL中的名称完全一致，在某些情况下可能出错（指定extern "C"导出方式后DLL中的函数名称是一样的）。

（4）CallingConvention可以指定调用约定，默认为Winapi方式（同Stdcall方式），它们与Cdecl基本一致，但是对于Windows API的某些函数，会做微调，例如将MessageBox重编为MessageBoxA或MessageBoxW。如果将上例中的MessageBox调用改为如下代码，则会报错：

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// 使用系统自带库函数
[DllImport("user32.dll", CallingConvention = CallingConvention.Winapi,
    CharSet = CharSet.Unicode, 
    SetLastError = true,
    ExactSpelling=true)]
private static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, string lpText, string lpCaption, uint uType);

原因是：设置ExactSpelling=true后，必须与DLL中的函数名称完全匹配才行，但是user32.dll中并没有MessageBox这个函数，将MessageBox改为MessageBoxW即可。

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