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.NET简谈互操作(五：基础知识之Dynamic平台调用)

news 来源：原创 2024/4/25 1:08:07

互操作系列文章:

.NET简谈互操作(一：开篇介绍)
.NET简谈互操作(二：先睹为快)
.NET简谈互操作(三：基础知识之DllImport特性)
.NET简谈互操作(四：基础知识之Dispose非托管内存)
.NET简谈互操作(五：基础知识之Dynamic平台调用)
.NET简谈互操作(六：基础知识之提升平台调用性能)
.NET简谈互操作(七：数据封送之介绍)

我们继续.NET互操作学习。在上篇文章中我们学习了关于托管与非托管内存Dispose(释放)问题；下面我们继续学习基础知识中的Dynamic(动态)平台调用技术；

平台调用过程原理

文字使用始终没有图片的表达性强，我们还是来看图吧；

图1：

这幅图画的不是很全，但是大概能表达意思了；

当我们第一次调用非托管DLL文件的时候(穿插一下，这里就牵扯到为什么有些东西必须由操作系统来处理，为什么要有内核，就是用来处理一些我们平时不能随便动的东西，就拿LoadLibrary方法来讲，可能它就是进入了内核然后设置相关参数，帮我们保存了非托管DLL在内存的代理存根，当我们下次又进入到内核的时候，系统去检查一下，发现有过一次调用了，所以下次就去读取存根中的地址进行调用)，系统会去加载非托管DLL文件到内存并设置相关数据，以便后期使用；动态调用的原理就是我们把这部分的工作自己手动来做，比如第一次调用非托管DLL肯定是要慢于后面调用的；所以在一些必要的场合下，我们真的有必要进行动态P/Invoke；

动态平台调用示例1

在托管的.NET中我们可以通过使用Win32API中的LoadLibrary方法来手动加载非托管DLL到内存来；

[DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "LoadLibrary")]
public static extern IntPtr LoadLibrary(string iplibfilenmae);

这样的操作就好比我们图1中的第一次调用过程要执行的操作；

[DllImport("Win32DLL.dll", EntryPoint = "add", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
private static extern int add(int x, int y);

同样我们还是申明非托管代码的定义，我们来看全部代码；

namespace CSharp.Interop
{
    /// <summary>
    /// 动态平台调用，手动加载非托管DLL文件
    /// </summary>
    public static class DynamicPinvoke
    {
        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "LoadLibrary")]
        public static extern IntPtr LoadLibrary(string iplibfilenmae);
        [DllImport("Win32DLL.dll", EntryPoint = "add", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        private static extern int add(int x, int y);
        public static void Test()
        {
            string currentdirectory = Path.GetDirectoryName(Assembly.GetExecutingAssembly().Location);
            string dllpath = Path.Combine(currentdirectory, "Win32DLL.dll");
            IntPtr dlladdr = LoadLibrary(dllpath);
            if (dlladdr == IntPtr.Zero)
                throw new DllNotFoundException(string.Format("在{0}未能找到相关DLL文件", dllpath));

            int addnumber = add(10, 20);
            Console.Write(addnumber);
        }
    }
}

动态平台调用示例2

第一个示例我们是省略了系统调用过程，我们手动调用LoadLibrary来加载；可能没啥大的变化，示例2是通过非托管函数委托来进行动态调用的；

都知道托管委托就好比非托管的函数指针，幸好微软为我们提供了委托来调用非托管方法，适合真的很强大；请看代码；

[UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.StdCall)][王清培版权所有，转载请给出署名]
delegate int add(int x, int y);

系统特性能改变代码的编译行为，所以我们有理由相信我们的add委托已经变成了非托管代码的引用；

namespace CSharp.Interop
{
    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.StdCall)]
    delegate int add(int x, int y);
    public static class DelegateInvoke
    {
        public static void Test()
        {
            string currentdirectory = Path.GetDirectoryName(Assembly.GetExecutingAssembly().Location);
            string dllpath = Path.Combine(currentdirectory, "Win32DLL.dll");
            IntPtr dlladdr = Interop.DynamicPinvoke.LoadLibrary(dllpath);
            if (dlladdr == IntPtr.Zero)
                throw new DllNotFoundException(string.Format("在{0}未能找到相关DLL文件", dllpath));
            IntPtr procadd = Win32Api.GetProcAddress(dlladdr, "_add@8");
            if (procadd == IntPtr.Zero)
                throw new DllNotFoundException(string.Format("未能在内存中找到{0}入口点", Marshal.PtrToStringUni(dlladdr)));
            add adddelegate = (add)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(procadd, typeof(add));
            int result = adddelegate(10, 20);
            bool isfree = Win32Api.FreeLibrary(dlladdr);
        }
    }
}