在實際C#開發專案中，存在如下兩種情況

1. C#呼叫第三方庫，而第三方庫是使用C++編寫的；
2. 牽涉到專案原始碼保密，C#程式碼容易被反編譯，因此抽取核心演算法部分使用C++編寫

這時候就涉及C#託管程式碼與C++非託管程式碼互相呼叫。

本文介紹C#呼叫C++的方法以及在C#呼叫C++產生問題的排查過程和經驗總結。

下面介紹C#如何靜態和動態呼叫C++庫；

一、C#中靜態呼叫C++動態連結

1. 建立 CppDemo，建立的時候選擇DLL動態庫。

2. 在DllDemo.cpp檔案中新增一個Add函式

extern "C" __declspec(dllexport) int Add(

{

    return a+b;

}

3. 編譯生成DllDem.dll提供C#使用.

4. 新建C#工程，選擇控制檯測試程式InteropDemo

5. 在Program.cs中新增引用：using System.Runtime.InteropServices;

6. 在pulic class Program新增如下程式碼：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;

using System.Runtime.InteropServices;

namespace

{

    class Program

    {

        [DllImport("CppDemo.dll", EntryPoint = "Add", ExactSpelling = false, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]

        public static extern int Add(int a, int b); //

        static void Main(string[] args)

        {

            Console.WriteLine(

            Console.Read();

        }

    }

}

C#中匯入C++庫並匯出需要使用的函式，這樣就可以實現C#靜態呼叫C++動態連結庫了。。

二、C# 中動態呼叫C++動態連結

C#除了可以靜態呼叫C++dll以外，通過簡單的封裝也可以實現C++一樣動態載入呼叫dll的功能，只要封裝C++中LoadLibrary, GetProcess, FreeLibrary這幾個函式就可以實現動態呼叫動態連結庫。實現過程如下：

1. 將kernel32中的幾個方法封裝成本地呼叫類LoadLibraryMethod Code
using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;

using System.Runtime.InteropServices;

namespace InteropDemo

{

    public static class LoadLibraryMethod

    {

        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "LoadLibrary")]

        public static extern int LoadLibrary(

            [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string lpLibFileName);

        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "GetProcAddress")]

        public static extern IntPtr GetProcAddress(int hModule,

            [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)] string lpProcName);

        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "FreeLibrary")]

        public static extern bool FreeLibrary(int hModule);

    }

}

2． 使用LoadLibraryMethod類動態載入C++動態連結庫，獲得函式指標，並且將指標封裝成C#中的委託。原因很簡單，C#中已經不能使用指標了，如下：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;

using System.Runtime.InteropServices;

namespace InteropDemo

{

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

//1. 動態載入C++ Dll

int hModule = LoadLibraryMethod.LoadLibrary(@"c:\CppDemo.dll");

if (hModule == 0) return;

//2. 讀取函式指標

IntPtr intPtr = LoadLibraryMethod.GetProcAddress(hModule, "Add");

//3. 將函式指標封裝成委託

Add addFunction = (Add)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(intPtr, typeof(Add));

//4. 測試

Console.WriteLine(addFunction(1, 2));

Console.Read();

}

/// <summary>

/// 函式指標

/// </summary>

/// <param name="a"></param>

/// <param name="b"></param>

/// <returns></returns>

delegate int Add(int a, int b);

}

}

三、 C#呼叫C++問題排查案例

在實際應用出現一個問題，我們提供一個C++DLL給第三方使用，第三方使用C#呼叫，C#在呼叫C++的時候總是崩潰，解決該問題經歷瞭如下排查過程：

1. 使用Windbug進行除錯，由於C#託管呼叫C++導致C++dll庫崩潰堆疊找不到，無法確認崩潰位置。
2. 在提供的DLL中的各個匯出函式入口和出口增加日誌，該方案可行，最終執行發現在DLL中回撥函式ResultCallback4C 呼叫前後的日誌有開始沒結束，確定是回撥函式返回時崩潰，由於自己demo呼叫沒有問題，懷疑ResultCallback4C回撥函式內部處理有問題。
3. 確定可能是回撥函式有問題後，將回調註釋掉，發現正常，初步斷定是呼叫方回撥內部處理有問題。
4. 第三方呼叫為確認呼叫沒問題，將C#中回撥函式處理邏輯全部註釋，發現仍然有問題，排除了第三方回撥內部問題。
5. 經過上述排查後仍然未能解決問題，之後整理了下思路和思考了C++ C#的一些性質，懷疑到可能是函式呼叫約定的問題，果斷將呼叫約定由cdeclcall改為stdcall，編譯重新提供給第三方，更新之後發現沒有問題，最終確定第三方在定義回撥函式時候CallingConvention = CallingConvention.stdcall)使用的stdcall，而和我們我們定義的不一致，導致崩潰。

四、 注意事項

1. C#呼叫C++呼叫約定必須一致，當然C++本身也是一樣。

2. C++和c#中對應的資料結構大小一致.

3. c#引用函式的引數型別和c++函式中的引數型別一致。