C++通過Callback向C#傳遞數(shù)據(jù)的方法

現(xiàn)在比較流行C#與C++融合：C#做GUI，開發(fā)效率高，C++做運(yùn)算，運(yùn)行效率高，二者兼得。

但是C++與C#必然存在數(shù)據(jù)交互，C#與C++dll的數(shù)據(jù)交互從來都是一個(gè)讓人頭疼的問題。

從調(diào)用方式看也有兩種情況：

1、C#調(diào)用C++函數(shù)

這種情況用的比較多，數(shù)據(jù)流向可以是C#流向C++，通過參數(shù)將數(shù)據(jù)傳遞給C++（如：SetData(double[] data)）；也可以是C++流向C#（如：GetData(double[] data)）。

2、C++ Callback

這種情況是C++中通過Callback的方式調(diào)用C#代碼，類似于C++做過一些處理后向C#發(fā)送事件，事件可以攜帶數(shù)據(jù)（如處理后的數(shù)據(jù)）。則C++中定義函數(shù)指針的方式是：

typedef void(*Render)(double* data, BOOL* color);

C#作為委托，定義的函數(shù)被C++ callback：

public delegate void RenderCallback([MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst =23)]double[] data, [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst = 23)]int[] colors);

千萬注意，delegate中的double[]數(shù)組一定要加上MarshalAs標(biāo)記，標(biāo)記為傳遞數(shù)組，而且必須指定傳遞的數(shù)量，如果不標(biāo)記數(shù)量，則每次只傳遞一個(gè)數(shù)值，這個(gè)問題折磨我很久才搞定！

其他注意事項(xiàng)：

1、如何在C#中保持C++的函數(shù)指針

回調(diào)函數(shù)的另一個(gè)注意事項(xiàng)是向C++ dll傳遞回調(diào)函數(shù)指針的問題

假設(shè)有個(gè)函數(shù)向C++dll傳遞指針：

public delegate void EKFRenderCallback(string data, string colors);
 
public class EKFLib
{
 [DllImport("EKFLib.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl, CharSet = CharSet.Ansi)]
 public static extern void SetRenderCallback(EKFRenderCallback render);

C#中如下傳遞被回調(diào)的函數(shù)：

public void RenderCallback(string data, string color)
{
 // rendering
}
 
private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
 EKFLib.SetRenderCallback(RenderCallback);
 EKFLib.Init();
}
　　

這雖然沒什么問題，但是通過SetRenderCallback()傳入到C++的指針不受托管代碼管理，在C#中認(rèn)為此指針對(duì)象未被任何代碼引用，GC做垃圾回收時(shí)，將會(huì)把C#本地的空指針回收，導(dǎo)致C++無法執(zhí)行回調(diào)，出現(xiàn)“CallbackOnCollectedDelegate”錯(cuò)誤：

對(duì)“MotionCapture!MotionCapture.EKFRenderCallback::Invoke”類型的已垃圾回收委托進(jìn)行了回調(diào)。這可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序崩潰、損壞和數(shù)據(jù)丟失。向非托管代碼傳遞委托時(shí)，托管應(yīng)用程序必須讓這些委托保持活動(dòng)狀態(tài)，直到確信不會(huì)再次調(diào)用它們。

微軟官網(wǎng)的例子是控制GC回收機(jī)制，這是個(gè)比較笨拙的方法，更加理所當(dāng)然的方法是把委托定義成一個(gè)屬性，指向一個(gè)new出來的callback，然后再把這個(gè)callback傳遞進(jìn)C++dll中，這樣，在C#端有對(duì)象引用，保證了GC不會(huì)回收此callback：

public void RenderCallback(string data, string color)
{
 // rendering
}
 
private EKFRenderCallback render;
private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
 render = new EKFRenderCallback(RenderCallback);
 EKFLib.SetRenderCallback(render);
 EKFLib.Init();
}

2、__stdcall與_cdecl傳遞數(shù)據(jù)

最近一個(gè)項(xiàng)目是通過C++ 的 dll做高速運(yùn)算，然后把結(jié)果數(shù)據(jù)通過Callback的方式回調(diào)給C#（界面部分），結(jié)果總是在C#中接到回調(diào)事件后就直接掛掉（程序直接在毫無提示的情況下退出，沒有任何調(diào)試信息或者提示）。

導(dǎo)致問題的原因是，默認(rèn)情況下，C++中如下定義的函數(shù)指針，默認(rèn)是以_cdecl方式調(diào)用的：

typedef void(*Render)(double* data, BOOL* color);

這種情況下，參數(shù)堆棧是由調(diào)用者（C++一側(cè)）維護(hù)的，在C++調(diào)用此回調(diào)函數(shù)后，會(huì)把參數(shù)彈出堆棧而釋放，導(dǎo)致C#讀取數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)莫名其妙的錯(cuò)誤。

以上是回調(diào)函數(shù)傳遞數(shù)組可能出現(xiàn)的情況，而如下所示，只傳遞一個(gè)參數(shù)的情況，甚至?xí)贑#方莫名其妙的卡死：

typedef void (*CalibrationProgressCallback)(double percent);

改為__stdcall的方式即可解決問題，申明如下：

typedef void(__stdcall *Render)(double* data, BOOL* color);

以下來自網(wǎng)絡(luò)的一段_cdecl和__stdcall的解釋，必須牢記：

1. __cdecl

即所謂的C調(diào)用規(guī)則，按從右至左的順序壓參數(shù)入棧，由調(diào)用者把參數(shù)彈出棧。切記：對(duì)于傳送參數(shù)的內(nèi)存棧是由調(diào)用者來維護(hù)的。返回值在EAX中。因此，對(duì)于象printf這樣變參數(shù)的函數(shù)必須用這種規(guī)則。編譯器在編譯的時(shí)候?qū)@種調(diào)用規(guī)則的函數(shù)生成修飾名的餓時(shí)候，僅在輸出函數(shù)名前加上一個(gè)下劃線前綴，格式為_functionname。

2. __stdcall

按從右至左的順序壓參數(shù)入棧，由被調(diào)用者把參數(shù)彈出棧。_stdcall是Pascal程序的缺省調(diào)用方式，通常用于Win32 Api中，切記：函數(shù)自己在退出時(shí)清空堆棧，返回值在EAX中?！　_stdcall調(diào)用約定在輸出函數(shù)名前加上一個(gè)下劃線前綴，后面加上一個(gè)“@”符號(hào)和其參數(shù)的字節(jié)數(shù)，格式為_functionname@number。如函數(shù)int func(int a, double b)的修飾名是_func@12

所以，從C++ dll中回調(diào)函數(shù)給C#傳遞數(shù)據(jù)，必須由C#函數(shù)在使用完數(shù)據(jù)后（退出函數(shù)時(shí)）自己清空堆棧！所C++中的回調(diào)函數(shù)指針應(yīng)該如下定義：

typedef void (_stdcall *CalibrationProgressCallback)(double percent);

總結(jié)：

C++通過callback向C#傳遞數(shù)據(jù)必須注意以下幾點(diǎn)：

1、C++中的回調(diào)函數(shù)必須用_stdcall標(biāo)記，使用stdcall方式回調(diào)；

2、如果是數(shù)組，必須用 [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray, SizeConst = 23)]標(biāo)記參數(shù)，指定為數(shù)組且標(biāo)記數(shù)組長度；

3、C#方必須申明一個(gè)變量，用來指向C++的回調(diào)指針函數(shù)，避免被C#回收掉。

以上這篇C++通過Callback向C#傳遞數(shù)據(jù)的方法就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持億速云。