C#应用程序调用C++方法，错误: PInvoke:无法返回变体

Question

我正在试图找出如何将复杂对象从C++ dll返回到调用的C#应用程序。我有一个简单的方法，就是返回一个运行良好的int。有人能告诉我我做错了什么吗？

C#应用程序：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // Error on this line: "PInvoke: Cannot return variants"
        var token = LexerInterop.next_token();
    }
}

C# LexerInterop代码：

public class LexerInterop
{
    [DllImport("Lexer.dll")]
    public static extern object next_token();

    [DllImport("Lexer.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    public static extern int get_int(int i);
}

C++ Lexer.cpp

extern "C" __declspec(dllexport) Kaleidoscope::Token get_token()
{
    int lastChar = ' ';
    Kaleidoscope::Token token = Kaleidoscope::Token();

    while(isspace(lastChar))
    {
        lastChar = getchar();
    }

    ... Remainder of method body removed ...

    return token;
}

extern "C" __declspec(dllexport) int get_int(int i)
{
    return i * 2;
}

C++ low.h

#include "Token.h"

namespace Kaleidoscope
{
    class Lexer
    {
    public:
        int get_int();
        Token get_token();
    };
}

C++ Token.h

#include <string>

namespace Kaleidoscope
{
    enum TokenType
    {
        tok_eof = -1,
        tok_def = -2,
        tok_extern = -3,
        tok_identifier = -4,
        tok_number = -5
    };

    class Token
    {
    public:
        TokenType Type;
        std::string IdentifierString;
        double NumberValue;
    };
}

我确信这与令牌返回类型有关，但我找不到任何合适的信息。

如有任何协助或指示，敬请谅解！

Answer 1

不能将C++对象返回给非C++调用方。(如果C++对象是用不同的C++编译器编译的，那么当您试图将它导出到调用者时，它甚至不能工作。)原因是C++对象的实际内存布局没有标准化，不同的编译器可能会采取不同的做法。

.NET运行时不知道如何处理对象，也不知道构成token对象的各种类型。类似地，std::string对.NET没有任何意义，因为它是一种C++类型，依赖于非托管内存分配，内部字符串格式和语义与C#不同。

您可以尝试将C++对象转换为COM对象，然后可以将COM接口返回给C#调用方。这需要一些工作，因为COM类型再次与C++类型不兼容(原因类似于上面的原因)。

还可以尝试将C++对象序列化为字节数组，然后将缓冲区/长度返回到C#，该缓冲区/长度首先将对象反序列化为.NET表示形式。您将不得不复制您试图以这种方式处理的类。

还有一种可能是，从函数调用中将所有数据作为独立的out参数返回--也就是说，您不尝试返回token，而是将其每个属性作为C++中的一个单独的out参数返回。您仍然需要将某些数据类型转换为.NET可以识别的内容(不能返回std::string，您必须将其复制到字节数组或将其作为BSTR分配，等等)。

最后，一个相当复杂的选项:您可以从您的token函数中将void*的地址返回为void*，然后创建许多导出的普通C函数，以便基于输入指针读取各种属性。当您完成C++对象时，您还需要一个函数来释放它。类似于：

__declspec(dllexport) TokenType WINAPI GetTokenType ( Kaleidoscope::Token* pToken )
{
    return ( pToken->Type );
}

然后在C#中声明这些函数，如下所示：

[DllImport ( "MyDll.dll" )]
public static extern int GetTokenType ( UIntPtr pObj );

UIntPtr实例将从next_token函数返回的void*中初始化。然后调用每个导出的属性读取器函数来获取token的各个属性。

我可能会使用自定义序列化程序，因为这是最少的工作量(在我看来)，而且我认为它是最干净的解决方案(在可读性和可维护性方面)。

注意:使用COM对象可能会减少工作，但是您必须远离任何C++类型(至少在公共接口中是这样)。

编辑:我忘了前面提到一个比较明显的选项--使用混合代码和C++/CLI。通过这种方式，您可以在同一个DLL中同时拥有非托管代码和托管代码，并且可以在C++代码中执行所有转换。如果在C++/CLI中定义了大多数类，则只需将相关(托管)实例传递给C#应用程序，而无需进行额外的转换。

(当然，如果使用前者，仍然需要在std:string和System.String之间进行转换，但至少可以将所有转换逻辑都放在同一个项目中。)

这个解决方案很简单，但是得到的DLL现在需要.NET运行时。