效率提升：C#向C++傳遞函數問題

一、情況描述

        現在我接觸到的生産環境中，使用C#做前端界面，開發效率很高，和負責的界面，使用很短的時間就完成了，程式中的核心算法，使用C++寫，運算快，這樣能夠使整個開發周期縮短，界面上比較好看，運作效率問題也能解決。

        在使用C#和C++結合的過程中就要涉及到C#調用C++dll的問題、向C++函數中傳入參數、向C++傳入C#的函數、C++傳回參數的問題，下面我記錄下我使用C#調用C++dll并将C#的函數傳入C++中，遇到的主要問題以及幾條注意事項;

二、開發環境

        VS版本：vs2015

        作業系統版本：win10

三、主要問題

       下面我通過一個小demo記錄主要遇到的問題，這個demo使用C#的winform做了一個時鐘，界面如下：

界面中的時間值是通過C++調用C#函數，傳入到winform界面中；

        C#向C++傳遞函數主要是将C#中的委托傳遞到C++中，在C++中通過函數指針進行接收；

        C++頭檔案代碼：

#ifdef CALLCTEST_EXPORTS
#define CALLCTEST_API __declspec(dllexport)
#else
#define CALLCTEST_API __declspec(dllimport)
#endif

typedef void (__stdcall *CallFunc)(char* info);

CallFunc csharpCallFunc;

extern "C" CALLCTEST_API void RegisterFunc(CallFunc callback);

extern "C" CALLCTEST_API void Run();
           

 C++的cpp檔案：

#include "stdafx.h"
#include "callcTest.h"
#include "windows.h"
#include "stdio.h"


CALLCTEST_API void RegisterFunc(CallFunc callback) {
	csharpCallFunc = callback;
};

CALLCTEST_API void Run()
{
	while (true)
	{
		SYSTEMTIME localtime;
		GetLocalTime(&localtime);
		char *time = new char[20]();
		sprintf_s(time, 20, "%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d", localtime.wYear, localtime.wMonth, localtime.wDay, localtime.wHour, localtime.wMinute, localtime.wSecond);
		csharpCallFunc(time);
		Sleep(1000);
		delete time;
	}
};
           

 C#通過DllImport導入C++函數：

public delegate void CallHandler(string info);
    public static class CallCFunc
    {
        [DllImport("callcTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern void RegisterFunc(CallHandler call);
        [DllImport("callcTest.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern void Run();
    }
           

 上面中C#委托CallHandler的參數類型是string，這個在C++中可以使用C++中的char *進行對應；

C#調用C++函數傳入C#委托：

CallCFunc.RegisterFunc(WriteLog);

上面就是主要的實作代碼，我在下面會貼出百度網盤位址，存入源碼，有感興趣的朋友可以一起讨論交流；

四、主要注意事項：

1.在C#向C++中傳入參數時（CallCFunc.RegisterFunc(callwritelog);）一定要注意，使用屬性，将函數儲存到一個委托類型的屬性中，否則（就像我上面初始化代碼中的的一種寫法CallCFunc.RegisterFunc(WriteLog);）會出現以下錯誤：

0x00000000 處(位于 CalltestForm.exe 中)引發的異常: 0xC0000005: 執行位置 0x00000000 時發生通路沖突。

如有适用于此異常的處理程式，該程式便可安全地繼續運作。
           

或者：

對“MotionCapture!MotionCapture.EKFRenderCallback::Invoke”類型的已垃圾回收委托進行了回調。這可能會導緻應用程式崩潰、損壞和資料丢失。向非托管代碼傳遞委托時，托管應用程式必須讓這些委托保持活動狀态，直到确信不會再次調用它們。
           

 這個問題出現的主要原因是因為，在使用C#向C++傳入函數時，C++記錄了函數位址，但是，當C#的GC開始工作時，認為WriteLog函數并沒有被引用，是以GC将回收函數位址，造成了C++調用C#傳入的函數時出現位址沖突，或者調用異常；解決辦法就是通過屬性将函數位址記錄下來，因為屬性為主窗體屬性（在form類中），是以隻有當窗體關閉時，才會被GC回收；

2.在C++的函數指針中使用__stdcall标記，如果不使用這個标記會出現：

Run-Time Check Failure #0 - The value of ESP was not properly saved across a function call.
  This is usually a result of calling a function declared with one calling convention with a function pointer declared with a different calling convention.
           

下面是我從網絡上找到的__cdecl和__stdcal的解釋，覺得很有用：

（1）__cdecl

即所謂的C調用規則，按從右至左的順序壓參數入棧，由調用者把參數彈出棧。切記：對于傳送參數的記憶體棧是由調用者來維護的。傳回值在EAX中。是以，對于象printf這樣變參數的函數必須用這種規則。編譯器在編譯的時候對這種調用規則的函數生成修飾名的餓時候，僅在輸出函數名前加上一個下劃線字首，格式為_functionname。

（2）__stdcall

按從右至左的順序壓參數入棧，由被調用者把參數彈出棧。_stdcall是Pascal程式的預設調用方式，通常用于Win32 Api中，切記：函數自己在退出時清空堆棧，傳回值在EAX中。　　__stdcall調用約定在輸出函數名前加上一個下劃線字首，後面加上一個“@”符号和其參數的位元組數，格式為[email protected]。如函數int func(int a, double b)的修飾名是[email protected]

是以，從C++ dll中回調函數給C#傳遞資料，必須由C#函數在使用完資料後（退出函數時）自己清空堆棧！

3.如果是數組，必須用 [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst = 23)]标記參數，指定為數組且标記數組長度

代碼:https://pan.baidu.com/s/1Xwvh8OSg_q240mS1vC9X3w   提取密碼：otfy