C#通信性能中的C++

Question

我有一个用c#编写的程序(让我们称它为ValidationChecker)。此ValidationChecker需要只能由python或c++使用的OMPL库。因此，生成了一个编译为.exe的c++解决方案。

ValidationChecker启动可执行文件，并打开其自身与.exe之间的TCP通信。之后，ValidationChecker通过tcp通信向exe发送一些启动数据，exe从启动数据中生成一些数据。在创建一个新数据包后的某些过程中，此数据由exe转换，然后发送到ValidationChecker以检查此新生成的数据是否有效。因此，exe将等待，直到ValidationCecker发回确认此数据有效或无效的消息。这是一个循环，直到exe生成足够的有效数据包。

我现在的问题是:从创建新的数据包到ValidationChecker发送确认的整个循环需要120ms。必须创建的数据包的数量在100到3000之间变化。首先，我做了一些分析，注意到转换数据的过程需要60-70ms，所以我优化了这个过程，现在这个过程只需要1-2ms。(首先我做了一些嵌入python，现在我调用dll )我认为这将加速我的循环。但是整个循环仍然需要120ms，我想知道为什么？因此，我对持续时间的测量表明，数据转换现在更快了，但将数据发送到c#的通信速度变慢了，几乎与减少的百分比相当。

我考虑过将c++解决方案直接集成到ValidationChecker中，但我不太确定这是否真的可行。我通过pinvoke、com对象和从我的c++解决方案生成一个动态链接库来读取一些东西。但是，这是否真的加快了c#程序和c++计算之间的通信速度，或者可能比实际的通信速度慢？另一个问题是，需要交换数据，而不仅仅是通过调用函数并返回某个值。有一个c#函数必须调用c#函数进行验证检查，并且需要一个返回值来确认此数据是否有效。

如此多的文本，我希望你能理解我的想法，并能帮助我更快地解决问题。因为我不太确定是否可以在dll中调用c#函数。如果此解决方案比以前使用tcp的解决方案更快。

Answer 1

因为您没有添加任何代码，所以我将给您一个简单的示例，说明如何使用P/Invoke来调用C#中的非托管库。P/invoke比TCP连接快得多，P/invoke的唯一开销是必须完成的参数转换。

在本例中，您可以看到[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]，它指示运行时将返回值转换为布尔值。这是获取正确值所必需的。这也可以用于方法参数。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

 class BeepSample
 {
     [DllImport("kernel32.dll", SetLastError=true)]
     [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
     static extern bool Beep(uint dwFreq, uint dwDuration);

     static void Main()
     {
         Console.WriteLine("Testing PC speaker...");
         var success = Beep(200, 5);
         Console.WriteLine("Testing complete. " + success);
     }

Answer 2

实现这一点的“内置”方法(不必从C#中P/Export )是从C++ DLL中导出一个“入口点”。问题是C#不能直接使用C++，所以你需要一个干净的C接口(你不能在方法签名中使用任何C++的东西)。

在C++中，您可以执行类似以下内容的操作：

extern "C"
{
    struct PackageRequest
    {
        LPWSTR SomeString;
        int32_t SomeInt;
    };

    struct PackageResult
    {
        LPWSTR SomeString;
        int32_t SomeInt;
    };

    __declspec(dllexport) HRESULT DoSomething(PackageRequest& request, PackageResult& response)
    {
        //...
    }
}

然后在C#中：

static class NativeMethods
{
    public struct PackageRequest
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]
        public StringBuilder SomeString;
        public int SomeInt;
    }

    public struct PackageReponse
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]
        public StringBuilder SomeString;
        public int SomeInt;
    }

    [DllImport("MyDll.dll")]
    private static extern int DoSomething(ref PackageRequest req, out PackageReponse resp);

    public static PackageReponse DoSomething(PackageRequest req)
    {
        PackageReponse resp;
        var rc = DoSomething(ref req, out resp);
        if (rc != 0)
            throw new Exception("...");
        return resp;
    }
}