c# 操作C或C++ DLL：如何解析结构体中指向另一结构体的指针？

Question

详细描述:  主要是由C#调用DLL库造成的问题。 现有两个C#结构体，是从C语言中翻译过来的。      第一个：       [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential)]
        public struct STATUS
        {
            public ushort fwDevice;
            public ushort fwMedia;
            public ushort fwRetainBin;
            public ushort fwSecurity;
            public ushort usCards;
            public ushort fwChipPower;
            [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.LPStr)]
            public string lpszExtra;
        }       第二个：        [StructLayoutAttribute(LayoutKind.Sequential)]
        public struct  RESULT
        {
            public uint RequestID;
            public ushort hService;
            public int hResult;
            public int u;
            public IntPtr lpBuffer;    //指向第一个结构体的指针；
        }        通过消息处理，我从WinForm的Message.LParam中获得了一个第二个结构体（RESULT）的指针并将其转化为了RESULT的一个变量，通过这个变量可以正常访问其字段，唯有： “public IntPtr lpBuffer;   //指向第一个结构体（STATUS）的指针”使用失败，该如何定义和操作结构体才能正确使用该指针呢？       补充说明：我用WinForm窗体来接收C++编写的DLL发送过来的消息，DLL导出函数中将WinForm窗体句柄传给导出函数，其会将消息传送给WinForm。经测试证明：DLL传过来的消息Message.LParam指针可以转化为对应的结构体，就是该结构体内的指向另结构体的指针出错，不能转化为对于的结构体，但值有的。为什么呢？该如何解决这类问题？
        产生错误的代码： Status = (STATUS)Marshal.PtrToStructure(Result.lpBuffer, typeof(STATUS));  其中Status为STATUS类型的结构体，Result为RESULT类型的结构体变量。        错误提示： 检测到FatalExecutionEngineError 运行时遇到了错误。此错误的地址为 0x661ffc37，在线程 0xe0c 上。错误代码为 0xc0000005。此错误可能是 CLR 中的 bug，或者是用户代码的不安全部分或不可验证部分中的 bug。此 bug 的常见来源包括用户对 COM-interop 或 PInvoke 的封送处理错误，这些错误可能会损坏堆栈。     请求各位高手指教啊!我郁闷一个上午了，都没有找到解决方法。

Answer 1

http://www.bianceng.cn/Programming/csharp/200911/11864.htm 

Answer 2

定义一个结构体，然后用 MemoryCopy API 把数据拷贝过来。

Answer 3

利用Marshal类将第一个struct封送到非托管内存，并返回指针，赋值给第二个结构体指针
c#函数的调用：包含使用指针IntPtr替代结构体数组和读取IntPtr的方法
view plaincopy to clipboardprint?
HSCAN_MSG[] msg1 = new HSCAN_MSG[10];   
   for (int i = 0; i < msg1.Length; i++)   
   {   
   msg1[i] = new HSCAN_MSG();   
   msg1[i].pData = new byte[8];   
   }   
   IntPtr[] ptArray = new IntPtr[1];   
   ptArray[0] = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)) * 10);   
   IntPtr pt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)));   
   Marshal.Copy(ptArray, 0, pt, 1);   
     
   int count = HSCAN_ReadCANMessage(0x0, 0,pt, 10);   
     
   textBoxStatus.Text += "\r\n" + "读取0口：" + count.ToString() + "帧数据";   
   for (int j = 0; j < 10; j++)   
   {   
   msg1[j] =   
   (HSCAN_MSG)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)((UInt32)pt+ j * Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)))   
   , typeof(HSCAN_MSG));   
   textBoxStatus.Text += "\r\n收到0口" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[0]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[1]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[2]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[3]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[4]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[5]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[6]).ToString()   
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[7]).ToString();   
   }  
HSCAN_MSG[] msg1 = new HSCAN_MSG[10];
   for (int i = 0; i < msg1.Length; i++)
   {
   msg1[i] = new HSCAN_MSG();
   msg1[i].pData = new byte[8];
   }
   IntPtr[] ptArray = new IntPtr[1];
   ptArray[0] = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)) * 10);
   IntPtr pt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)));
   Marshal.Copy(ptArray, 0, pt, 1);
  
   int count = HSCAN_ReadCANMessage(0x0, 0,pt, 10);
  
   textBoxStatus.Text += "\r\n" + "读取0口：" + count.ToString() + "帧数据";
   for (int j = 0; j < 10; j++)
   {
   msg1[j] =
   (HSCAN_MSG)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)((UInt32)pt+ j * Marshal.SizeOf(typeof(HSCAN_MSG)))
   , typeof(HSCAN_MSG));
   textBoxStatus.Text += "\r\n收到0口" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[0]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[1]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[2]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[3]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[4]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[5]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[6]).ToString()
   + "|" + Convert.ToByte(msg1[j].pData[7]).ToString();
   } 

Answer 4

谢谢大家的回复，我将的问题在重新描述一下吧：
详细描述:
C 的原型结构体
typedef struct _wfs_result
{
    REQUESTID       RequestID;
    HSERVICE        hService;
    SYSTEMTIME      tsTimestamp;//这个对应下面的SYSTEMTIME 结构
    HRESULT         hResult;
    union {
        DWORD       dwCommandCode;
        DWORD       dwEventID;
    } u;
    LPVOID          lpBuffer; //返回的指针，指向WFSIDCSTATUS 这个结构
} WFSRESULT, * LPWFSRESULT;typedef struct _SYSTEMTIME {
    WORD wYear;
    WORD wMonth;
    WORD wDayOfWeek;
    WORD wDay;
    WORD wHour;
    WORD wMinute;
    WORD wSecond;
    WORD wMilliseconds;
} SYSTEMTIME, *PSYSTEMTIME, *LPSYSTEMTIME;typedef struct _wfs_idc_status
{
    WORD            fwDevice;
    WORD            fwMedia;
    WORD            fwRetainBin;
    WORD            fwSecurity;
    USHORT          usCards;
    WORD            fwChipPower;
    LPSTR           lpszExtra;
} WFSIDCSTATUS, * LPWFSIDCSTATUS;
C#对应定义的结构体:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public unsafe struct _wfs_result
{
            public UInt32 RequestID;
            public ushort hService;           
            public _SYSTEMTIME tsTimestamp;//对应下面的 _SYSTEMTIME
            public int hResult;
            public AnonymousStruct U;//对应下面的 AnonymousStruct 结构
            public IntPtr lpBuffer;//返回的指针，指向_wfs_idc_status 这个结构
}[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public unsafe struct _SYSTEMTIME
{
            public UInt16 wYear;
            public UInt16 wMonth;
            public UInt16 wDayOfWeek;
            public UInt16 wDay;
            public UInt16 wHour;
            public UInt16 wMinute;
            public UInt16 wSecond;
            public UInt16 wMilliseconds;
}[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public unsafe struct AnonymousStruct
{
            [FieldOffset(0)]
            public UInt32 dwCommandCode;
            [FieldOffset(0)]
            public UInt32 dwEventID;
}[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public unsafe struct _wfs_idc_status
{            
            public UInt16 fwDevice;            
            public UInt16 fwMedia;            
            public UInt16 fwRetainBin;            
            public UInt16 fwSecurity;            
            public ushort usCards;            
            public UInt16 fwChipPower;
            [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 256)]
            public string lpszExtra;
}通过Windows消息机制处理，我从WinForm的Message.LParam中获得了结构体（_wfs_result）的指针并将其转化为了_wfs_result的一个变量，通过这个变量可以正常访问其中定义的字段，唯有：“public IntPtr lpBuffer; //指向结构体（_wfs_idc_status）的指针”使用失败，该如何定义和操作结构体才能正确使用该指针呢？补充说明：我用WinForm窗体来接收C++编写的DLL发送过来的消息，DLL导出函数中将WinForm窗体句柄传给导出函数，其会将消息传送给WinForm。经测试证明：DLL传过来的消息Message.LParam指针可以转化为对应的结构体，就是该结构体内的指向另结构体的指针出错，不能转化为对于的结构体，但值有的。为什么呢？该如何解决这类问题？
产生错误的代码： Status = (STATUS)Marshal.PtrToStructure(Result.lpBuffer, typeof(STATUS));  其中Status为STATUS类型的结构体，Result为RESULT类型的结构体变量。
错误提示： 检测到FatalExecutionEngineError 运行时遇到了错误。此错误的地址为 0x661ffc37，在线程 0xe0c 上。错误代码为 0xc0000005。此错误可能是 CLR 中的 bug，或者是用户代码的不安全部分或不可验证部分中的 bug。此 bug 的常见来源包括用户对 COM-interop 或 PInvoke 的封送处理错误，这些错误可能会损坏堆栈。 

Answer 5

问题在这个地方：
LPSTR lpszExtra; ＝=>
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 256)]
  public string lpszExtra;LPSTR是字符指针，4个自己，而[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 256)]
  public string lpszExtra;是256个字节，这样两边结构体大小不一致！解决办法：
改变C结构：
    char lpszExtra[256];

Answer 6

public IntPtr lpBuffer;//返回的指针，指向_wfs_idc_status 这个结构这个要定义成一个结构体的。而不是一个指针。
或者定义为和_wfs_idc_status 一样大小的byte[]，
到时候，你可以把这个内存地址转换为指针，指针再转化为结构体。
你就可以读取到其中的值了。
或者直接读取byte[]的也可以，就是要根据对应的结构体每一个字段大小，
读取相应的byte[]长度，然后转化为对应的结构体字段数据类型，就OK。

Answer 7

或者定义为和_wfs_idc_status 一样大小的byte[]，
到时候，你可以把这个内存地址转换为指针，指针再转化为结构体。
你就可以读取到其中的值了。
或者直接读取byte[]的也可以，就是要根据对应的结构体每一个字段大小，
读取相应的byte[]长度，然后转化为对应的结构体字段数据类型，就OK。这个方法不能说是万能的，但是大部分情况下，也是好用的。
因为定义和C++对应的结构体，有时候非常麻烦，不断的改变数据类型尝试也不成功。如果使用byte[]定义，只要定义的大小和C++中的结构体一样，就可以读取到数据。
读取到数据后，再按照C++中的几个他做处理，比如整数、字符串等，花点时间，调试几次，就可以了。

Answer 8

public IntPtr lpBuffer;//返回的指针，指向_wfs_idc_status 这个结构这个要定义成一个结构体的。而不是一个指针。
或者定义为和_wfs_idc_status 一样大小的byte[]，
到时候，你可以把这个内存地址转换为指针，指针再转化为结构体。
你就可以读取到其中的值了。怎么将byte[] 这个内存地址转换为指针

Answer 9

关键是，_wfs_idc_status的字符指针是变长的，不能实现确定byte[]大小！
Lz，我正在帮你写程序测试，报你一样的问题，正在调试，挑好了，发你！

Answer 10

mjp1234airen4385
我按你提供的方式，将public IntPtr lpBuffer 定义为和_wfs_idc_status 一样大小的byte[]，但是从获取的值中解析出来的值看不明白 返回的如下类式值
"?\0\0\0\0\0\0\0\b\0?\f
\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0讪?毀?\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0?\f
.
€嶴ystem.Configuration.ConfigurationPermissionAttribute, System.Configuration, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a
T\fUnrestricted
\0\0?\f
P?4鄩\0\0?\b
\0\0\0\0
\0\0\0?\0\0\0\0\0\0\0\0"

Answer 11

sdl2005lyx
 
谢谢，是也在做XFS 的开发吗？

Answer 12

sdl2005lyx 有联系方式吗？ 我的QQ：172970951 MSN：[email protected]

Answer 13

问题已经找到！这是我测试的程序：
C++：
typedef struct _wfs_idc_status
{
WORD fwDevice;
WORD fwMedia;
WORD fwRetainBin;
WORD fwSecurity;
USHORT usCards;
WORD fwChipPower;
LPSTR lpszExtra;
} WFSIDCSTATUS, * LPWFSIDCSTATUS;typedef struct _wfs_result
{  DWORD RequestID;
  WORD hService;
  SYSTEMTIME tsTimestamp;//这个对应下面的SYSTEMTIME 结构
  HRESULT hResult;
  union {
  DWORD dwCommandCode;
  DWORD dwEventID;
  } u;
  // LPVOID lpBuffer; //返回的指针，指向WFSIDCSTATUS 这个结构
  WFSIDCSTATUS *lpBuffer; 
} WFSRESULT, * LPWFSRESULT;extern "C" void __declspec(dllexport) GetStauts(WFSRESULT* ret);
void API_CALL GetStauts(WFSRESULT* ret)
{
WFSIDCSTATUS*  stat       = new WFSIDCSTATUS ;
//注意，这里一定要new，用临时结构体变量，出了作用域范围就释放了，C#互操作那边就会异常
    memset (stat,   0, (sizeof(WFSIDCSTATUS))*1);
    stat->lpszExtra="测试123";
stat->fwChipPower=1;
stat->fwDevice=1;

stat->lpszExtra="123";
    stat->fwChipPower=1;
ret->hService=1;
ret->lpBuffer=stat;
}

Answer 14

C#互操作：
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct WFSRESULT
    {
      public UInt32 RequestID;
      public ushort hService;  
      public _SYSTEMTIME tsTimestamp;//对应下面的 _SYSTEMTIME
      public int hResult;
      public AnonymousStruct U;//对应下面的 AnonymousStruct 结构
      public IntPtr lpBuffer;//返回的指针，指向_wfs_idc_status 这个结构
    }    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct _SYSTEMTIME
    {
      public UInt16 wYear;
      public UInt16 wMonth;
      public UInt16 wDayOfWeek;
      public UInt16 wDay;
      public UInt16 wHour;
      public UInt16 wMinute;
      public UInt16 wSecond;
      public UInt16 wMilliseconds;
    }
    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    public struct AnonymousStruct
    {
      [FieldOffset(0)]
      public UInt32 dwCommandCode;
      [FieldOffset(0)]
      public UInt32 dwEventID;
    }    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct _wfs_idc_status
    {  
      public UInt16 fwDevice;  
      public UInt16 fwMedia;  
      public UInt16 fwRetainBin;  
      public UInt16 fwSecurity;  
      public ushort usCards;  
      public UInt16 fwChipPower;
      public string lpszExtra;
    }        [DllImport(@"E:\pvcs\utscada\Debug\ExamDll.dll", EntryPoint = "GetStauts")]
        public static extern void GetStauts(ref WFSRESULT ret);                WFSRESULT ret=new WFSRESULT();
                GetStauts(ref ret);                _wfs_idc_status stat = (_wfs_idc_status)Marshal.PtrToStructure(ret.lpBuffer, typeof(_wfs_idc_status));

Answer 15

谢谢你 “sdl2005lyx” 我的C#调用C 动态库DLL 是第三方的是一个准标的，不能被修改。
这个问题我通过5天的攻关，终于解决了。关键是 C# 中 public struct WFSRESULT
这个结构的定义要改变一下：
将原来的 
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
 public struct WFSRESULT
 {
改为：（关键）
 [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
 public unsafe struct _wfs_result
 {
这种方式的定义就可以了。