问题

如何在在asp项目中正常调用非托管c++dll?

回答
在 ASP.NET 项目中调用非托管 C++ DLL,说白了就是让 .NET 环境能够跟你写好的 C++ 代码打上交道。这不像直接在 C 里调用另一个 C 类那么简单,因为它们属于完全不同的“语言生态”。但别担心,这事儿也不是什么高不可攀的技术,主要就是搭一座“桥梁”。

咱们不搞那些花里胡哨的列表,直接从头到尾捋一遍。

第一步:准备好你的 C++ DLL

首先,你的 C++ DLL 得是个“好公民”。它需要导出一些你打算从 ASP.NET 里调用的函数。导出函数非常关键,没有导出,.NET 就不知道你的 DLL 里有什么东西可用。

怎么导出呢?最常见也是最直接的方式,就是在你的 C++ 源文件中,在你想要导出的函数声明前面加上 `__declspec(dllexport)`。

举个例子,如果你有个简单的 C++ 函数:

```cpp
// MyCppClass.h
pragma once

ifdef MYCPP_EXPORTS
define MYCPP_API __declspec(dllexport)
else
define MYCPP_API __declspec(dllimport)
endif

class MYCPP_API MyCppClass
{
public:
MyCppClass();
~MyCppClass();

int AddNumbers(int a, int b);
const char GetMessage();
};

extern "C" MYCPP_API int __stdcall AddNumbersWrapper(int a, int b);
extern "C" MYCPP_API const char __stdcall GetMessageWrapper();
```

```cpp
// MyCppClass.cpp
include "pch.h" // 如果你用的是 Visual Studio
include "MyCppClass.h"
include

MyCppClass::MyCppClass()
{
// 构造函数
}

MyCppClass::~MyCppClass()
{
// 析构函数
}

int MyCppClass::AddNumbers(int a, int b)
{
return a + b;
}

const char MyCppClass::GetMessage()
{
return "Hello from C++ DLL!";
}

// 包装函数,方便外部调用
extern "C" MYCPP_API int __stdcall AddNumbersWrapper(int a, int b)
{
MyCppClass obj;
return obj.AddNumbers(a, b);
}

extern "C" MYCPP_API const char __stdcall GetMessageWrapper()
{
MyCppClass obj;
return obj.GetMessage();
}
```

注意两点:

1. `__declspec(dllexport)`: 这个是告诉编译器,这些函数是要给别人用的。
2. `extern "C"` 和 `__stdcall`: 这俩是重头戏。
`extern "C"`:C++ 有名字修饰(Name Mangling),是为了支持函数重载和类成员。但 .NET 平台默认使用 C 风格的函数名约定。`extern "C"` 就是告诉编译器,这个函数使用 C 的函数名规则,不进行名字修饰,这样 .NET 才能找到它。
`__stdcall`: 这是一种函数调用约定(Calling Convention)。不同的调用约定决定了函数参数如何在栈上传递,以及谁负责清理栈。`__stdcall` 是 Windows API 的标准调用约定,也是 .NET 默认期望的。不指定的话,你的 C++ DLL 可能就和 ASP.NET 的调用方式对不上,导致乱码或者崩溃。

第二步:创建 ASP.NET 项目并添加引用

现在,咱们回到 ASP.NET 项目。

1. 新建或打开你的 ASP.NET 项目(可以是 Web Forms、MVC,甚至是 .NET Core/5/6+ 的 Web API)。
2. 将你的 C++ DLL 放到 ASP.NET 项目的某个地方。 通常的做法是放到项目根目录下,或者创建一个 `Bin` 文件夹之类的。
3. 添加 DLL 的引用。
在 Visual Studio 中,右键点击项目,选择“添加” > “引用”。
在弹出的“引用管理器”中,选择“浏览”,然后找到你放的 C++ DLL 文件。
点击“添加”。

如果你的 DLL 在运行时需要其他依赖的 DLL,确保这些 DLL 也放在 ASP.NET 项目的输出目录(通常是 `bin/Debug` 或 `bin/Release` 文件夹)下,或者放在系统 PATH 环境变量能找到的地方。

第三步:使用 PInvoke (Platform Invoke)

.NET 平台提供了一种叫做 PInvoke(Platform Invoke)的技术,专门用来调用非托管的代码,就像你的 C++ DLL。在 C 里,这主要通过 `DllImport` 属性来实现。

你需要创建一个 C 类,然后在这个类里声明你要从 C++ DLL 中调用的那些函数的“签名”。这里的“签名”指的是函数名、参数类型、返回值类型以及调用约定,要和你在 C++ DLL 中导出的函数 完全一致。

```csharp
// C Code (e.g., in a separate C class file or directly in a Page/Controller)

using System.Runtime.InteropServices; // 引入这个命名空间是关键

public class NativeMethods
{
// 声明从 C++ DLL 导入的函数
// DllImport 属性告诉 .NET 哪个 DLL 包含这个函数
// EntryPoint 指定的是 DLL 中导出的函数名,如果 C 方法名和 DLL 导出名一致,也可以省略
// CallingConvention 指定调用约定,这里我们用 __stdcall
[DllImport("YourCppDllName.dll", EntryPoint = "AddNumbersWrapper", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
public static extern int AddNumbers(int a, int b);

[DllImport("YourCppDllName.dll", EntryPoint = "GetMessageWrapper", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
private static extern IntPtr GetMessage(); // C++ char 通常映射到 C 的 IntPtr

// 提供一个更友好的 C 方法来处理字符串
public static string GetMessageAsString()
{
IntPtr ptr = GetMessage();
if (ptr == IntPtr.Zero)
{
return null;
}
// 将 IntPtr 转换为 C 字符串,需要知道字符串的编码,通常是 ANSI 或 UTF8
// 如果 C++ 用的是 char,通常是 ANSI 编码
return Marshal.PtrToStringAnsi(ptr);
// 如果 C++ 用的是 wchar_t,则用 Marshal.PtrToStringUni(ptr);
}
}
```

解释一下 `DllImport` 属性:

`"YourCppDllName.dll"`: 这是你的 C++ DLL 的文件名。确保这个文件名是准确的,并且 DLL 文件在运行时能够被找到。
`EntryPoint = "AddNumbersWrapper"`: 这个参数是用来指定 DLL 中实际导出的函数名。如果你的 C 方法名和 C++ DLL 导出的函数名完全一样,可以省略这个参数。但为了清晰和避免潜在的命名冲突,显式指定是个好习惯。
`CallingConvention = CallingConvention.StdCall`: 这个参数指定了函数调用约定。正如前面提到的,`__stdcall` 是 Windows API 的标准,也是 PInvoke 中常用的。还有其他几种,比如 `Cdecl`、`FastCall` 等,但如果你 C++ DLL 是按照 `__stdcall` 导出的,这里就得匹配。

关于数据类型映射:

C++ 和 C 的数据类型不是一一对应的,PInvoke 需要你把它们“翻译”过来。

`int` (C++) > `int` (C)
`float` (C++) > `float` (C)
`double` (C++) > `double` (C)
`char` (C++) > `IntPtr` (C),或者 `string` (C) 如果你能处理好内存拷贝和编码。`Marshal.PtrToStringAnsi` 是一个常用方法。
`wchar_t` (C++) > `IntPtr` (C),或者 `string` (C) 如果使用 `Marshal.PtrToStringUni`。
`struct` (C++) > C `struct`,需要使用 `[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]` 来保证成员顺序和内存布局一致。
`bool` (C++) > `bool` (C) 或者 `int` (C) (C++ 中 bool 通常是 1 字节,可能映射为 byte 或 int)。

第四步:在 ASP.NET 代码中调用

现在,你可以在你的 ASP.NET 页面、控制器或者其他任何 C 代码中调用这些封装好的方法了。

```csharp
// Example in an ASP.NET Web Forms Page or MVC Controller
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
if (!IsPostBack)
{
try
{
int result = NativeMethods.AddNumbers(5, 10);
string message = NativeMethods.GetMessageAsString();

Response.Write($"The result from C++ is: {result}
");
Response.Write($"The message from C++ is: {message}
");
}
catch (DllNotFoundException ex)
{
Response.Write($"Error: DLL not found. Make sure YourCppDllName.dll is in the correct path. Details: {ex.Message}
");
}
catch (EntryPointNotFoundException ex)
{
Response.Write($"Error: Function not found. Check function names and calling conventions. Details: {ex.Message}
");
}
catch (Exception ex)
{
Response.Write($"An unexpected error occurred: {ex.Message}
");
}
}
}
```

一些需要注意的细节和陷阱:

1. DLL 的路径问题: ASP.NET 应用程序运行时,它会查找 DLL。通常,它会查找应用程序的执行目录(即 `bin` 文件夹)。所以,最简单的方式就是把你的 C++ DLL 复制到 ASP.NET 项目的 `bin` 文件夹下,或者确保它所在的目录在服务器的 PATH 环境变量里。
2. 32 位 vs 64 位: 你的 C++ DLL 是编译成 32 位还是 64 位,会影响到你的 ASP.NET 项目的配置。
如果你的 C++ DLL 是 32 位的,你的 ASP.NET 应用(IIS 进程)也必须是 32 位的。在 IIS 管理器中,找到你的应用程序池,将其“启用 32 位应用程序”设置为 True。
如果你的 C++ DLL 是 64 位的,你的 ASP.NET 应用也必须是 64 位的。
切记:32 位 DLL 和 64 位 DLL 不能混用。
3. 内存管理: 如果你的 C++ DLL 返回了指向内存的指针(比如 `char`),你需要小心处理。
如果你在 C++ DLL 中分配了内存(例如用 `new char[]`),并且希望 C 来负责释放,那么你需要提供一个 C++ 函数让 C 调用来释放这块内存,或者让 C 使用 `Marshal.FreeHGlobal()`。
更好的做法是,如果 C++ 函数返回的是字符串,并且字符串的生命周期可以由 C++ 管理,那么通过 `Marshal.PtrToStringAnsi` 或 `Marshal.PtrToStringUni` 将其复制到 C 的托管内存中,然后 C++ 的内存就可以被回收了。
对于更复杂的 C++ 对象(比如类实例),直接返回指针给 C 是比较危险的。通常的做法是:
在 C++ 中创建一个类实例,然后返回一个指向该实例的指针。
在 C 中,将这个指针作为 `IntPtr` 接收。
提供 C++ 函数来操作这个实例(传递指针给 C++ 函数),例如 `MyCppClass_AddNumbers(IntPtr objPtr, int a, int b)`。
提供 C++ 函数来释放这个实例,例如 `MyCppClass_Destroy(IntPtr objPtr)`,然后在 C 中调用它。
4. 异常处理: C++ 的异常和 C 的异常机制是独立的。如果 C++ 代码抛出了未捕获的异常,可能会导致应用程序崩溃。确保你的 C++ 代码有足够的健壮性,或者在导出函数内部进行异常捕获,并返回错误码或者将错误信息传递回 C。
5. COM Interop: 如果你的 C++ DLL 是一个 COM 组件,那么调用方式会略有不同,需要注册 COM 组件,并在 C 中使用 `Activator.CreateInstance` 或 `Type.GetTypeFromProgID` 等方式来实例化。但我们这里讨论的是非 COM 的普通 DLL。

总而言之,核心就是通过 `DllImport` 属性和精确匹配的函数签名,为你的 C++ DLL 在 .NET 环境中搭建一个“桥梁”。仔细检查 DLL 的导出函数、参数类型、返回值类型和调用约定,是成功的关键。别忘了处理好 DLL 的路径和平台(32/64 位)兼容性。




网友意见

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没遇到过这种事情,不过可以谈谈解决思路。

我给你的建议就是不要在ASP.NET运行时中加载非托管资源,因为ASP.NET运行时的管理与普通桌面应用差别非常大。你可以采用远程调用的方式来访问非托管程序,例如.NET Remoting或是WCF技术,让托管资源和非托管资源在独立的进程中运行,应该可以从根本上解决问题。

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