本文講解如何使用C#呼叫只有.h標頭檔案的c++類的虛擬函式（非例項函式，因為非虛擬函式不存在於虛擬函式表，無法通過類物件偏移計算地址，除非用export匯出，而gcc預設是全部匯出例項函式，這也是為什麼msvc需要.lib，如果你不清楚但希望瞭解，可以選擇找我擺龍門陣），並以COM元件的c#直接呼叫（不需要引用生成introp.dll）舉例。

  我們都知道，C#支援呼叫非託管函式，使用P/Inovke即可方便實現，例如下面的程式碼

[DllImport("msvcrt", EntryPoint = "memcpy", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void memcpy(IntPtr dest, IntPtr src, int count);
 

不過使用DllImport只能呼叫某個DLL中標記為匯出的函式，我們可以使用一些工具檢視函式匯出，如下圖

一般會匯出的函式，都是c語言格式的。

  C++類因為有多型，所以記憶體中維護了一個虛擬函式表，如果我們知道了某個C++類的記憶體地址，也有它的標頭檔案，那麼我們就能自己算出想要呼叫的某個函式的記憶體地址從而直接call，下面是一個簡單示例

#include <iostream>

class A_A_A {
public:
    virtual void hello() {
        std::cout << "hello from A\n";
    };
};

//typedef void (*HelloMethod)(void*);

int main()
{
    A_A_A* a = new A_A_A();
    a->hello();

    //HelloMethod helloMthd = *(HelloMethod *)*(void**)a;
    
    //helloMthd(a);
    (*(void(**)(void*))*(void**)a)(a);

    int c;
    std::cin >> c;
}
 

（上文中將第23行註釋掉，然後將其他註釋行開啟也是一樣的效果，可能更便於閱讀）
從程式碼中大家很容易看出，c++的類的記憶體結構是一個虛擬函式表二級指標（陣列，多重繼承時可能有多個），每個虛擬函式表又是一個函式二級指標（陣列，多少個虛擬函式就有多少個指標）。上文中我們假使只知道a是一個類物件，它的第一個虛擬函式是void (*) (void)型別的，那麼我們可以直接call它的函式。

  接下來開始騷操作，我們嘗試用c#來呼叫一個c++的虛擬函式，首先寫一個c++的dll，並且我們提供一個c格式的匯出函式用於提供一個new出的物件（畢竟c++的new操作符很複雜，而且實際中我們經常是可以拿到這個new出來的物件，後面的com元件呼叫部分我會詳細說明），像下面這樣

dll.h

class DummyClass {
private:
    virtual void sayHello();
};

dll.cpp

#include "dll.h"
#include <stdio.h>

void DummyClass::sayHello() {
    printf("Hello World\n");
}

extern "C" __declspec(dllexport) DummyClass* __stdcall newObj() {
    return new DummyClass();
}

我們編譯出的dll長這樣

讓我們編寫使用C#來呼叫sayHello

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        [DllImport("Dll1", EntryPoint = "newObj")]
        static extern IntPtr CreateObject();

        [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.ThisCall)]
        delegate void voidMethod1(IntPtr thisPtr);

        static void Main(string[] args)
        {
            IntPtr dummyClass = CreateObject();
            IntPtr vfptr = Marshal.ReadIntPtr(dummyClass);
            IntPtr funcPtr = Marshal.ReadIntPtr(vfptr);
            voidMethod1 voidMethod = (voidMethod1)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(funcPtr, typeof(voidMethod1));
            voidMethod(dummyClass);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

（因為呼叫的是c++的函式，所以this指標是第一個引數，當然，不同調用約定時它入棧方式和順序不一樣）
下面有一種另外的寫法

using System;
using System.Reflection;
using System.Reflection.Emit;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        [DllImport("Dll1", EntryPoint = "newObj")]
        static extern IntPtr CreateObject();

        //[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.ThisCall)]
        //delegate void voidMethod1(IntPtr thisPtr);

        static void Main(string[] args)
        {
            IntPtr dummyClass = CreateObject();
            IntPtr vfptr = Marshal.ReadIntPtr(dummyClass);
            IntPtr funcPtr = Marshal.ReadIntPtr(vfptr);
            /*voidMethod1 voidMethod = (voidMethod1)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(funcPtr, typeof(voidMethod1));
            voidMethod(dummyClass);*/

            AssemblyName MyAssemblyName = new AssemblyName();
            MyAssemblyName.Name = "DummyAssembly";
            AssemblyBuilder MyAssemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(MyAssemblyName, AssemblyBuilderAccess.Run);
            ModuleBuilder MyModuleBuilder = MyAssemblyBuilder.DefineDynamicModule("DummyModule");
            MethodBuilder MyMethodBuilder = MyModuleBuilder.DefineGlobalMethod("DummyFunc", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(void), new Type[] { typeof(int) });
            ILGenerator IL = MyMethodBuilder.GetILGenerator();

            IL.Emit(OpCodes.Ldarg, 0);
            IL.Emit(OpCodes.Ldc_I4, funcPtr.ToInt32());

            IL.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConvention.ThisCall, typeof(void), new Type[] { typeof(int) });
            IL.Emit(OpCodes.Ret);

            MyModuleBuilder.CreateGlobalFunctions();

            MethodInfo MyMethodInfo = MyModuleBuilder.GetMethod("DummyFunc");

            MyMethodInfo.Invoke(null, new object[] { dummyClass.ToInt32() });

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

上文中的方法雖然複雜了一點，但……就是沒什麼用。不用懷疑！

文章寫到這裡，可能有童鞋就要發問了。你說這麼多，tmd到底有啥用？那接下來，我舉一個栗子，activex元件的直接呼叫！
以前，我們呼叫activex元件需要做很多複雜的事情，首先需要使用命令列呼叫regsvr32將dll註冊到系統，然後回到vs去引用com元件是吧

  仔細想想，需要嗎？並不需要，因為兩個原因：

• COM元件規定DLL需要給出一個DllGetClassObject函式，它就可以為我們在DLL內部new一個所需物件
• COM元件返回的物件其實就是一個只有虛擬函式的C++類物件（COM元件規定屬性和事件用getter/setter方式實現）
• COM元件其實不需要使用者手動註冊，執行regsvr32會操作登錄檔，而且32位/64位會混淆，其實regsvr32只是呼叫了DLL匯出函式DllRegisterServer，而這個函式的實現一般只是把自己註冊到登錄檔中，這一步可有可無（特別是對於我們已經知道某個activex的dll存在路徑且它能提供的服務時，如果你非要註冊，使用p/invoke呼叫該dll的DllRegisterServer函式是一樣的效果）

因此，假如我們有一個activex控制元件（例如vlc），我們希望把它嵌入我們程式中，我們先看看常規的做法（本文沒有討論帶窗體的vlc，因為窗體這塊兒又複雜一些），直接貼圖：

看起來很簡單，但當我們需要打包給客戶使用時就很麻煩，涉及到嵌入vlc的安裝程式。而當我們會動態記憶體呼叫之後，就可以不註冊而使用vlc的功能，我先貼出程式碼：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApp3
{
    class Program
    {
        [DllImport("kernel32")]
        static extern IntPtr LoadLibraryEx(string path, IntPtr hFile, int dwFlags);
        [DllImport("kernel32")]
        static extern IntPtr GetProcAddress(IntPtr dll, string func);

        delegate int DllGetClassObject(Guid clsid, Guid iid, ref IntPtr ppv);

        delegate int CreateInstance(IntPtr _thisPtr, IntPtr unkown, Guid iid, ref IntPtr ppv);

        delegate int getVersionInfo(IntPtr _thisPtr, [MarshalAs(UnmanagedType.BStr)] out string bstr);

        static void Main(string[] args)
        {
            IntPtr dll = LoadLibraryEx(@"D:\Program Files\VideoLAN\VLC\axvlc.dll", default, 8);
            IntPtr func = GetProcAddress(dll, "DllGetClassObject");
            DllGetClassObject dllGetClassObject = (DllGetClassObject)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(func, typeof(DllGetClassObject));

            Guid vlc = new Guid("2d719729-5333-406c-bf12-8de787fd65e3");
            Guid clsid = new Guid("9be31822-fdad-461b-ad51-be1d1c159921");
            Guid iidClassFactory = new Guid("00000001-0000-0000-c000-000000000046");
            IntPtr objClassFactory = default;
            dllGetClassObject(clsid, iidClassFactory, ref objClassFactory);
            CreateInstance createInstance = (CreateInstance)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(Marshal.ReadIntPtr(Marshal.ReadIntPtr(objClassFactory) + IntPtr.Size * 3), typeof(CreateInstance));
            IntPtr obj = default;
            createInstance(objClassFactory, default, vlc, ref obj);
            getVersionInfo getVersion = (getVersionInfo)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(Marshal.ReadIntPtr(Marshal.ReadIntPtr(obj) + IntPtr.Size * 18), typeof(getVersionInfo));
            string versionInfo;
            getVersion(obj, out versionInfo);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

  上文中的程式碼有幾處可能大家不容易懂，特別是指標偏移量的運算，這裡面有比較複雜的地方，文章篇幅有限，下來咱們細細研究。

  從11年下半年開始學習程式設計到現在已經很久了，有時候會覺得沒什麼奔頭。其實人生，無外乎兩件事，愛情和青春，我希望大家能有抓住的，就不要放手。兩年前，我為了要和一個女孩子多說幾句話，給人家講COM元件，其實我連c++有虛擬函式表都不知道，時至今日，我已經失去了她。今後怕是一直會任由靈魂遊蕩，半夢半醒，即是人生。

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