C#互操作系列文章：
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本專題概要：
引言
平台調用
C++ Interop(互操作)
COM Interop(互操作)
一、引言
這個系列是在C#基礎知識中遺留下來的一個系列的，因為在C# 4.0中的一個新特性就是對COM互操作改進，然而COM互操作性卻是.NET平台下其中一種互操作技術，為了幫助大家更好的了解.NET平台下的互操作技術，是以才有了這個系列。然而有些朋友們可能會有這樣的疑問——“為什麼我們需要掌握互操作技術的呢？” 對于這個問題的解釋就是——掌握了.NET平台下的互操作性技術可以幫助我們在.NET中調用非托管的dll和COM元件。.NET是建立在作業系統的之上的一個開發架構，其中.NET 類庫中的類也是對Windows API的抽象封裝，然而.NET類庫不可能對所有Windows API進行封裝，當.NET中沒有實作某個功能的類，然而該功能在Windows API被實作了，此時我們完全沒必要去自己在.NET中自定義個類，這時候就可以調用Windows API 中的函數來實作，此時就涉及到托管代碼與非托管代碼的互動，此時就需要使用到互操作性的技術來實作托管代碼和非托管代碼更好的互動。.NET 平台下提供了3種互操作性的技術：
Platform Invoke(P/Invoke)，即平台調用,主要用于調用C庫函數和Windows API
C++ Introp, 主要用于Managed C++(托管C++)中調用C++類庫
COM Interop, 主要用于在.NET中調用COM元件和在COM中使用.NET程式集。
下面就對這3種技術分别介紹下。
二、平台調用
使用平台調用的技術可以在托管代碼中調用動态連結庫（Dll）中實作的非托管函數，如Win32 Dll和C/C++ 建立的dll。看到這裡，有些朋友們應該會有疑問——在怎樣的場合我們可以使用平台調用技術來調用動态連結庫中的非托管函數呢？
這個問題就如前面引言中說講到的一樣，當在開發過程中，.NET類庫中沒有提供相關API然而Win32 API 中提供了相關的函數實作時，此時就可以考慮使用平台調用的技術在.NET開發的應用程式中調用Win32 API中的函數；
然而還有一個使用場景就是——由于托管代碼的效率不如非托管代碼，為了提高效率，此時也可以考慮托管代碼中調用C庫函數。
2.1 在托管代碼中通過平台調用來調用非托管代碼的步驟
(1). 獲得非托管函數的資訊，即dll的名稱，需要調用的非托管函數名等資訊
(2). 在托管代碼中對非托管函數進行聲明，并且附加平台調用所需要屬性
(3). 在托管代碼中直接調用第二步中聲明的托管函數
2.2 平台調用的調用過程
(1) 查找包含該函數的DLL，當需要調用某個函數時，當然第一步就需要知道包含該函數的DLL的位置，是以平台調用的第一步也就是查找DLL，其實在托管代碼中調用非托管代碼的調用過程可以想象成叫某個人做事情，首先我們要找到那個人在哪裡（即查找函數的DLL過程），找到那個人之後需要把要做的事情告訴他（相當于加載DLL到記憶體中和傳入參數），最後讓他去完成需要完成的事情（相當于讓非托管函數去執行任務）。
(2) 将找到的DLL加載到記憶體中。
(3) 查找函數在記憶體中的位址并把其參數推入堆棧，來封送所需的資料。CLR隻會在第一次調用函數時，才會去查找和加載DLL，并查找函數在記憶體中的位址。當函數被調用過一次之後，CLR會将函數的位址緩存起來，CLR這種機制可以提高平台調用的效率。在應用程式域被解除安裝之前，找到的DLL都一直存在于記憶體中。
(4) 執行非托管函數。
平台調用的過程可以通過下圖更好地了解：
三、C++ Interop
第二部分主要向大家介紹了第一種互操作性技術，然後我們也可以使用C++ Interop技術來實作與非托管代碼進行互動。然而C++ Interop 方式有一個與平台調用不一樣的地方，就是C++ Interop 允許托管代碼和非托管代碼存在于一個程式集中，甚至同一個檔案中。C++ Interop 是在源代碼上直接連結和編譯非托管代碼來實作與非托管代碼進行互操作的，而平台調用是加載編譯後生成的非托管DLL并查找函數的入口位址來實作與非托管函數進行互操作的。C++ Interop使用托管C++來包裝非托管C++代碼，然後編譯生成程式集，然後再托管代碼中引用該程式集，進而來實作與非托管代碼的互操作。 關于具體的使用和與平台調用的比較，這裡就不多介紹，我将會在後面的專題中具體介紹。
四、COM Interop
COM（Component Object Model,元件對象模型）是微軟之前推薦的一個開發技術，由于微軟過去十多年裡面開發了大量的COM元件，然而不可能在使用.NET技術重寫這些COM元件實作的功能，是以為了解決在.NET中的托管代碼能夠調用COM元件的問題，.NET 平台下提供了COM Interop,即COM互操作技術，COM Interop不僅支援在托管代碼中使用COM元件，而且還支援想CMO元件功能托管對象。下面就這兩種支援分别做一個介紹。
4.1 在.NET中使用COM元件
在.NET中使用COM對象，主要有3種方法：
使用TlbImp工具為COM元件建立一個互操作程式集來綁定早期的COM對象，這樣就可以在程式中添加互操作程式集來調用COM對象
通過反射來後期綁定COM對象
通過P/Invoke建立COM對象或使用C++ Interop為COM對象編寫包裝類
但是我們經常使用的都是方法一，下面介紹下使用方法一在.NET 中使用COM對象的步驟：
找到要使用的COM 元件并注冊它。使用 regsvr32.exe 注冊或登出 COM DLL。
在項目中添加對 COM 元件或類型庫的引用。
添加引用時，Visual Studio 會用到Tlbimp.exe（類型庫導入程式），Tlbimp.exe程式将生成一個 .NET Framework 互操作程式集。該程式集又稱為運作時可調用包裝 (RCW)，其中包含了包裝COM元件中的類和接口。Visual Studio 将生成元件的引用添加至項目。
3. 建立RCW中類的執行個體，這樣就可以使用托管對象一樣來使用COM對象。
下面通過一個圖更好地說明在.NET中使用COM元件的過程：
4.2 在COM中使用.NET程式集
.NET 公共語言運作時通過COM可調用包裝（COM Callable Wrapper,即CCW）來完成與COM類型庫的互動。CCW可以使COM用戶端認為是在與普通的COM類型互動，同時使.NET元件認為它正在與托管應用程式互動。在這裡CCW是非托管COM用戶端與托管對象之間的一個代理。 CCW既可以維護托管對象的生命周期，也負責資料類型在COM和.NET之間的互相轉換。實作在COM使用.NET 類型的基本步驟如：
1. 在C#項目中添加互操作特性
可以修改C#項目屬性使程式集對COM可見。右鍵解決方案選擇屬性，在“應用程式标簽”中選擇“程式集資訊”按鈕，在彈出的對話框中選擇 “使程式集COM可見” 選項，如下圖所示：
2. 生成COM類型庫并對它進行注冊以供COM用戶端使用
在“生成”标簽中，選中 “為COM互操作注冊”選項，如下圖：
勾選“為COM互操作注冊”選項後，Visual Studio會調用類型庫導出工具(Tlbexp.exe)為.NET程式集生成COM類型庫再使用程式集注冊工具(Regasm.exe)來完成對.NET程式集和生成的COM類型庫進行注冊，這樣COM用戶端可以使用CCW服務來對.NET對象進行調用了。
五、總結
介紹到這裡，本專題的内容就結束，本專題主要對.NET 提供的互操作的技術做了一個總的概括，在後面的專題中将會對具體的技術進行詳細的介紹和給出一些簡單的使用例子。
本文轉自LearningHard 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/learninghard/1117730，如需轉載請自行聯系原作者